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※ ChatGPTを利用し、要約された質問です(原文:吊り冶具の設計計算)

吊り冶具の設計計算

2023/10/18 21:42

このQ&Aのポイント
  • FC300のブロックのピンの設計計算について教えてください。
  • ピンが外れずに重量に耐える寸法を計算する方法を教えてください。
  • 吊り冶具の設計計算について詳しく教えてください。
※ 以下は、質問の原文です

吊り冶具の設計計算

2012/10/05 21:31

いつもお世話になっております。

FC300のブロック(幅:2000mm、高さ:2400mm、奥行:4000mm、重量:40t)の奥行方向の両端から200mm、上部から-150mmの位置(4か所)にφ110mm深さ500mmの穴が開いています。
そこにSS400のピン(φ108mmの差し込み部分→ツバ→ワイヤ掛け部→ツバからなる一体物)を4か所差し込み、4点吊りでワイヤー角度を60度としてクレーンで吊ろうとしています。

上記の条件で、ピンが外れててしまわず、ブロックの重量に耐えうるピンの寸法(差し込み部の長さ、ピンの重量、ブロックの接するツバの大きさ等)の計算方法および答えをご教授願います。

わかりづらい説明で申し訳ございませんが宜しくお願い致します。

回答 (9件中 1~5件目)

2012/10/25 23:04
回答No.9

ううむ。私と感覚が違うな。。。穴の心配か・・・考えもしなかったな。。。

ピン自体は傷が付くことはないだろうが。吊り用の穴で其処まで考えるかな?
まぁ少しだけ譲って、長い方が確かに「はね出し単純はり」の反力計算により
Lが長いと部分的な圧縮荷重は幾分か軽減される。後は作業性の問題もあるよ
もし245→500mmなら31kgfから47kgfとかなり重くなってしまうのが嫌なのです

となれば差し込み部分を中空にして軸を挿入して溶接する方法もありかもーん

>回答(6)は、1Nの涙 さん への記載内容ではなく、一般的な注意事項です。
悪しからず。

・・・そうだったんだ。失礼。私でも勘違いするくらいだから難しいものですね

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この質問は投稿から一年以上経過しています。
解決しない場合、新しい質問の投稿をおすすめします。

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2012/10/25 21:29
回答No.8

1Nの涙 さん 、勘違いしております。

回答(6)に記した内容は、例えば鉛筆を
a)親指と人指し指で摘まみ、その端から100mm先を指で押すと、鉛筆はぐらぐらします
  それを抑制しようとしますと、指の端が痛くなります
  これが、回答(6)のアとイに大きな力が加わったことと同じとなります
  <回答(6)の下の画の例えとなります>
b)親指を除く4本指と掌で包み込むように握り、その端から100mm先を指で押すと、鉛筆は
  ぐらぐらしません
  また、掌の端も痛くなりません
  これが、回答(6)のアとイに大きな力が加わらなかったことと同じとなります
  <回答(6)の上の画の例えとなります>

以上を、回答(6)では説明をして、ブロックの穴と吊り下げ用のピンの接触部が痛み難い
b)の手法を用いた方が良いとの説明です。

吊り下げ用のピンが受ける応力は、当然同じなので、1Nの涙 さんと考察は異なりませんw。

真意が判ってもらえて嬉しいです (*´ω`*)。

ピンの重さより、40t÷4箇所=10tの反力が、ブロックの穴に加わる方が心配だったので、
どうせ作るなら、長い方が理に適っているで、アドバイスを追加しました <m(_ _)m>。

回答(6)は、1Nの涙 さん への記載内容ではなく、一般的な注意事項です。
悪しからず。

2012/10/25 20:23
回答No.7

回答(6)さんに・・・ユーさん、またまた反論します。もう勘弁してぇw

当然、その点もぬかりはない積りでしたが、再度Checkしよう
↓参考URLにあるような「はね出し単純はり」としモデル化できることは解る?
となれば、私が言った以下の文も理解できるのでは無いだろうか?

「ちなみに嵌り込み長さは強度的には短くとも良い理屈なのですけど・・・」
単純に深く考えないで見た目だけで考えると片持ち梁に見えて4倍応力だろっと
言うハメになってしまうんじゃないのかな?また考え方自体が違うのかな??

※最後に質問者さんへ。結果がどうなったのか、気になるので教えて下さいヨ

ん?ユーさんの絵では嵌り込み深さが何時の間にか120mmになってるじゃん??
私は、回答(5)で「セット時(無負荷時)に落下する恐れがあるので200mmと
過程した」と回答したんだが・・・どうして勝手に変わったんだろうか???

更にユーさんは、500mm嵌り込みにすると、たわみが少なくなると記載している
しかし、↑「はね出し単純はり」のδmaxは嵌り込み深さの二乗に比例するから
ここでも間違った表現というか、正しくない誤解を招く回答になっているかと

2012/10/25 15:30
回答No.6

例えば、
                         ア┏━┓  ┏━┓
                         ↓┃ ┃  ┃ ┃
 ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃
 ┃                        ┃ ┃  ┃ ┃
 ┃                        ┃ ┃  ┃ ┃
─╂───・───────────・────────╂─╂─・╂─╂─
 ┃                        ┃ ┃  ┃ ┃
 ┃                        ┃ ┃  ┃ ┃
 ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃
 ↑                        ┃ ┃  ┃ ┃
 イ                        ┗━┛  ┗━┛
  ←       500mm弱             →  ←A→

と、
                         ア┏━┓  ┏━┓
                         ↓┃ ┃  ┃ ┃
                 ┏━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃
                 ┃        ┃ ┃  ┃ ┃
                 ┃        ┃ ┃  ┃ ┃
                ─╂─・──────╂─╂─・╂─╂─
                 ┃        ┃ ┃  ┃ ┃
                 ┃        ┃ ┃  ┃ ┃
                 ┗━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃
                 ↑        ┃ ┃  ┃ ┃
                 イ        ┗━┛  ┗━┛
                  ←  120mm   →  ←A→

とでは、ピンと穴の接触部に4倍以上もの開きで、受ける荷重が掛かかります。
当然、500mm弱の方が、受ける荷重が1/4となります。
そして、穴やピンの変形も小さくてすみます。

以上のことから、長いピンを使用した方が、ブロック本体を傷付け難いし、ピンも痛み
難いとなるので、落下防止効果以上に効果がある手法になります。


設計に相談して、対処方法が完了したら、評価して締め切りましょう。

2012/10/06 21:46
回答No.5

私も参加する。。。回答(4)さんのワイヤー吊り資料を拝借して

ワイヤー1本当たりの張力 T=40/4*9.81*2/√3*4/3.4=133.3 kN (13.6tf)

上記の張力が4点の内対角に於いて60°の吊り角度として
吊り軸に対してラジアル&スラスト荷重の分力にしてみれば
URL↓ 図のようになる。よってこれ基づいて計算した
https://picasaweb.google.com/108465672562340757395/201210603#slideshow/5796170264222094066

曲げ応力 σ=M/Z=Fr*150/98174=119000*150/98174=90.9 N/mm2
(Z=πD^3/32=PI*100^3/32=98174 mm3)
せん断応力 τ=Fs/π/D/W=63000/PI/100/100=2.0 N/mm2
・・・
τe=1/2*√((σ^2+4*τ^2))=1/2*SQR((90.9)^2+4*(2.0)^2)
=45.5 N/mm2<τw1・・・OK

ここで許容せん断応力 τw0=400/6/√3=38.4 N/mm2 とする×
SS400では、強度が不足したので材質を下記の非調質鋼でσt=900 N/mm2
と変更すると許容せん断応力 τw1=900/6/√3=86.6 N/mm2 となります

http://www.jfe-steel.co.jp/products/bousen/catalog/h1j-003.pdf

ちなみに嵌り込み長さは強度的には短くとも良い理屈なのですけど、
セット時(無負荷時)に落下する恐れがあるので200mmと過程した。
ピン自体は荷重が掛れば、ワイヤー張力による Fsで抜けないと思うんだけど
また長過ぎると重いばかりかコストも増すのでこれ位でよろしいかと思います

一応、ある程度きちんと計算した結果を提示しないと間違いも指摘できない
し議論も何もできないので、少しばかり急いだので間違っているかも・・・
連休中に、また暇を見て確かめ算並びにココの皆さんの評価もみたいです

最後にこのような吊り具は現場の方が経験と勘でやったりするので、
事故を起こすことも多い。やはり専門家か設計に責任もって頼むべきです
ちなみに、事故っても私は一切・責任は持てませんのでその積りで・・・・・

お礼

2012/10/07 13:41

実は私も現場作業員でして、なんとか早く吊れる方法はないかと自分である程度考えてみて、設計の担当者に相談しようと考えていました。

教えて頂いた計算等でもう一度考え直してみてから設計の人に相談してみようと思います。

ありがとうございました。

質問者

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