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鉄板の引張り強度計算と板厚について
2023/10/19 04:42
- 角パイプで組んだ平らな枠材の上に溝型鋼を載せ、この溝型鋼の両端にM10のボルトを取り付け、ボルト1本当たり150Kgの引張り荷重をかけます。
- 引張り荷重に耐え得る鉄板を枠材に取り付け、M10用の孔を開け裏ナットし力を受けようと考えています。
- 鉄板の板厚は予算の都合上できればSS材を避け、SPHC材を使用したいです。計算方法を教えていただけないでしょうか？
鉄板の引張り強度を計算したいです。
2013/06/26 14:15
条件は、角ﾊﾟｲﾌﾟで組んだ平らな枠材の上に溝型鋼を載せこの溝型鋼の両端にM10のﾎﾞﾙﾄを1本づつ取付これにボルト1本当たり150Kgの引張り荷重をかけます。
この引張り荷重に耐え得る鉄板を枠材に取付し、M10用の孔をあけ裏ナットし力を受けようと考えております。
この鉄板の板厚が知りたいのですが、ちなみに予算の都合上できればSS材を避けSPHC材を使用したいです。
計算ﾌﾟﾛｾｽ含み教えていただけないでしょうか?
質問者が選んだベストアンサー
お問い合わせの文章だけでは、構造がよく理解できません。
角パイプ枠材、溝型鋼、鉄板の構造的な関係と、概寸を説明願えないで
しょうか？
また、鉄板の引張り強度と言うタイトルですが、鉄板に加わる主応力は
引っ張りなのでしょうか？ 曲げ応力のような気がしますが、構造が
よく分からないので、想像の域を脱することができません。
□─│┼などの記号を使って略図を示せば、適切な回答が得られる可能性
が高くなると思います。
構造図を補足して頂き、よく理解することができました。
下側のあて板に必要な厚さをお問い合わせですが、あて板を頑丈なものに
しても、最終的に150 kgfの荷重は、t1.6の鉄板と角パイプの溶接部に加わる
構造のように見受けられますので、あて板の厚さを増しても全体構造の強度
を担保することは困難なように思えます。
a)あて板を、2本の角パイプに溶接する
b)あて板を、2本の角パイプの下面を支持するように配置する（下図参照）
などの検討ができないでしょうか？
150 kgf 150 kgf
↑ ↑
□ ┃ □ □ ┃ □ ←角パイプ
━━╋━━ ━━╋━━ ←あて板
補足
2013/06/27 13:06
こちらから質問し御迷惑お掛けいたします。
下手な図で申し訳ありませんが、下図の様な構造となります。
解読可能でしょうか?
?□50x50x1.6の角ﾊﾟｲﾌﾟにて枠を作り、その後片面にのみ全面に
t1.6の鉄板を溶接いたします。
??の枠材の上に長さ1440mmの溝型鋼を2本置きます(t1.6の鉄板の面)。
?この溝型鋼と枠材を+のところにてM10のﾎﾞﾙﾄで固定いたします。
?固定させる際、溝型鋼の下、枠材の中にM10の裏ﾅｯﾄを溶接した鉄板を角ﾊﾟｲ ﾌﾟの間に溶接し、ﾎﾞﾙﾄにかかる150[Kg]の引張り荷重を受けようと考えてお ります。
?
枠材外形寸法：1880mmx1440mm
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???
150[Kg] 150[kg]
↑ ↑
] [
□-+-□ □-+-□
鉄板↑ 鉄板↑
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その他の回答 （3件中 1～3件目)
硬紙で形状を作り、作用点と支点で動かしてみる。
すると、その動かした距離に比例して、弾性率で応力が働きます。
その基本で、確認してみてください。
お礼
2013/07/01 21:04
遅くなりましたがありがとうございます。硬紙で実際に試してみます。
ネットで計算式が見つかりません。機械工学便覧等で円板（円輪板）の計算式を探してみて下さい。
角パイプの強度自体には言及しませんが、角パイプの強度が比較的ひくいばあいについて検討方法を考えます。
板は、ボルト用の直径１１mmの穴が開いているものとします。
円輪板の計算式の中から「円輪板、外周単純支持、内周に輪形荷重」の条件を使用します。（角パイプの板厚が薄いので分布荷重ではダメです。）
外径は、角パイプのサイズに近い値を設定します。（４５～５０？）
許容応力は角パイプの荷重負荷能力がパイプの軸方向で弱いのでＳｆ＝１０程度で設定しておきましょう。
これで板厚を决定します。
円輪板（丸ワッシャー）で計算していますが、角ワッシャー形状の方が良いでしょう。
２本の角パイプの間に板を入れるのであれば、角パイプと角パイプの間の寸法が必要ですね。
具体的な寸法は判りませんが、やはりこれも梁のモーメントを求めるところから始めましょう。
http://www.asahi-llk.co.jp/catalog/d100-d101.pdf
最初の条件（両端単純支持－中央に集中荷重）で計算したほうが良いでしょう。
お礼
2013/06/27 13:08
ありがとうございます。
遅くなりましたがありがとうございます。
お礼
2013/07/01 21:01
遅くなりましたがありがとうございます。確かに、板厚を増しても全体の強度が不足していれば意味はないですね。当て板ついては、□50の角ﾊﾟｲﾌﾟのところにできる隙間に補強ﾘﾌﾞでも溶接し、当て板に裏ﾅｯﾄを溶接したものを角ﾊﾟｲﾌﾟの下に溶接し、長いﾎﾞﾙﾄで溝型鋼を固定する事とします。