締付けトルクの設定について

質問

図の様にダクターを設置します。ダクトが変形しないナットの最大締付けトルク値と、算出方法を教えてください。すべて鋼材で塗装はありません。よろしくお願いいたします。

回答No.1

ohkawa3

塑性変形を起こさないことを確認するために、ダクト材に加わる応力をある程度確からしい値として求めるには、3Dモデルに基づいて、FEM（有限要素法）などを使って計算する必要があると思います。
とはいっても、部材のサイズからして、厳密な計算が必要な状況とも思えません。
という訳で、相当にいい加減な手計算をしてみたいと思います。
ボルト周辺のダクト材を、支間40mm厚さ3mmの両端支持の板状の梁と仮定して、ダクト材の長さ方向で曲げ応力を負担する働き幅を、ダクト材の幅と同等の40mmと仮定することにします。
このように仮定した梁材の支間の中央に荷重が加わる場合、ボルトの軸力が143kgf程度までは、ダクト材に加わる応力は鋼材の弾性限度（24kgf/mm2）以内と計算できると思います。

トルクとねじの発生する軸力は条件によってかなり変動しますが、トルク係数kを0.2と仮定すれば、143kgfの軸力に対応するトルクは0.29 kgf･m程度のような値になります。
https://d-engineer.com/kikaiyouso/toruq.html

いい加減な計算ですが、参考にしていただければ幸いです。
力を、重量単位で記載しましたが、SI単位の方が宜しければお知らせください。

お礼

ohkawa3 様
この度は、ご回答いただきありがとうございます。
分かりやすい説明も入れていただき、大変助かりました。参考にさせていただきます。