H型鋼のサイズ

質問

２０ｍの長さのH型鋼を水平に置き両端支持でその上へ６トンの荷重をかけたいのですがこの場合のH型鋼は、どのくらいのサイズになるでしょうか。必要な厚み高さ幅など教えてください。

回答No.2

gtta · ベストアンサー

10トンが20mのどこにかかるのか、瞬間荷重なのか、振動荷重なのか、地震時にどう考えるか等によって変わります。

一番条件のよい場合でも、H600x200（600方向を上下にして）程度は最低でも必要でしょう。
悪い場合は・・・H900x300（900方向を上下にして）かなぁ。？？？

自家用で何か作られるのですか。
地震まで考慮するのであれば、柱を追加しないと危険だと思いますよ。
建物なら単純な梁計算だけじゃなく、ラーメン計算も必要でしょう。

お礼

ご回答ありがとうございます。大変助かりました。自分なりには様々な構造物を見て６００から９００くらいとイメージしていました。
目的はH鋼を４本並べて線路を引いてその上に船台とボートを乗せて移動させるためなのですが２０ｍスパンを別に地盤で作ると大変なので検討していました。
常に負荷はかけておらず地震でのことまでは高さも無いので考慮していません。決して建物ではありません。
更なるご助言がございましたら宜しくお願いします。
ありがとうございました。

回答No.4

gg13

No1です。No2さんへのお礼で述べておられるような使い方でしたら、むしろ鉄道のレールと同じように枕木を並べてレール鋼を敷いたほうが安上がりのような気がします。ご参考まで。

お礼

ご連絡ありがとうございます。
H鋼を使用することを検討したのは、枕木を置けない水面なので枕木は、使えない状況です。
　ありがとうございました。

回答No.3

noname#65504

補足を見ていると両端固定端とする仮定は無理があるのではないでしょうか？
両端固定で解析するには、きちんとした根巻きをしてコンクリートに埋め込む必要があると思います。

また２点荷重と書かれていますが、これは２本の梁にかかるように思えますので、１本の梁にかかるのは１点荷重のように思えます。

単純支持梁で１点集中荷重１０ｔなら（２点集中よりも荷重条件としては悪いので安全側で考えて）、せん断力は１０／２＝５ｔ、曲げモーメントは１０×２０／４＝５０ｔ・ｍ
となります。
また最大の変位は１０＊２０＾３／４８ＥＩとなります
Ｅは鋼材のヤング係数（建築構造用なら２１００ｔ／平方センチメートル）、Ｉは断面２次モーメントで鋼材表などで調べれば載っていますので、計算してみてください。

応力度はせん断については鋼材の断面積（Ａ）、曲げについては曲げもーメントを断面係数（Ｚ）で割ってやれば求まります（いずれも鋼材表に載っています）。それが鋼材の許容応力度（鋼材の種類によって異なる）以下になるような断面性能を持つ部材を選べばよいと思います。

なお、２０ｍ物鋼材は１本物で調達するのは無理でしょう（運搬などを考えると）。そうなると接合部の計算も必要です。溶接するなら資格が必要ですし、技術も必要です。

また集中荷重となる場合は支圧破壊についても検討しておいた方が安全だと思います。
また移動が伴うようですから、面外方向への転倒についての検討をしておく必要もあると思います。

鋼材の大まかな選定程度はできると思いますが、接合部の設計となると単純に説明できませんので、実際の設計は専門家に任せた方が安全です。

お礼

大変ご丁寧にありがとうございます。
ある程度予備知識を頂きましたので専門家への相談してみたいと思います。ありがとうございました。

回答No.1

gg13

１、たわみと応力をどの程度で抑えたいのか。
２、支持の仕方はフリーか固定か。
３、荷重は集中荷重か分布荷重か。
　２、３の内容により計算式が変わってきます。H鋼の必要な断面２次モーメントや断面係数は鉄鋼便覧などに出ています。難しい計算ではありませんのでマスターされることをおすすめします。

補足

早速ありがとうございます。
1.たわみは、多少でてもかまわないのですが多分２０ｍで１０センチ以　内のようなイメージです。応力は、すみませんがよくわかりません。
2.支持は、両端を固定します。
3.荷重は長さ８メートルの２点荷重です。
専門分野ではないのでネットでもさんざん探してみましたがかなり難しそうでした。今後少しでも勉強したいと思います。
※荷重６トンでの質問でしたが１０トンに訂正させてください。
すいませんが再度宜しくお願いします。
自家用の施設を検討しており事前の知識としておきたく質問させて頂いております。かさねて宜しくお願いします。