ベストアンサー 教えて下さい。あくまでも参考にします。 2010/07/22 15:17 教えて下さい。あくまでも参考にします。 添付画のH鋼に3点荷重が、かかっています。 現状では安全率が3倍ありませんが、補強等と施して、断面係数を増やす事は可能なのですか? はたまた、何をどうすれば、安全率を3倍以上確保できるのでしょうか?(H-300x300を使用して) 構造素人で何も知らないモノですが、教えていただけますか? お願いします。 画像を拡大する みんなの回答 (1) 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー esaomann ベストアンサー率54% (180/329) 2010/07/23 02:46 回答No.1 単純に補強という点から言えば、引っ張り側となるH下面のフランジに、平鉄を溶接する。 Hを490級にする。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 生活・暮らし住まい新築一戸建て 関連するQ&A 上下同じの断面係数の用途 素朴な疑問です。 断面係数の公式サイトをみると、上下同じの断面(=形)が記載されていることが 多々ありますが、この断面は具体的にどういった構造物に用いるのでしょうか。 ・絵心なく申し訳ないですが、添付図のように平板4枚を溶接などで繋げ、中心に荷重をかけたとき 断面=形の曲げでしょうか。(両側単純支持として) ・あまり見ませんが、C鋼のフランジ部を壁に溶接し(フランジは地面と平行)、ウェブ部に荷重をかけると、 これも=形断面で曲げを計算でしょうか。 周辺の建物等見ましたが、そういった断面が見つけられなく、イメージができないです。 皆さまのご経験お聞かせいただけると幸いです。 断面積が等しい四角断面の梁の断面係数と最大応力の… 断面積が等しい四角断面の梁の断面係数と最大応力の問題 機械工作技能系の雑誌「ツールエンジニア」(大河出版)には技能検定の学科問題に似せた「実力検定テスト」が連載され、出題の翌々月号にはその答と解説が載るのでなかなか勉強になるのですが、本年8月号の断面係数と応力についての答えと解説は誤っているように思われますので、皆様のお考えをお聞かせいただければ幸いです。 「ツールエンジニア」2006年6月号の課題(5) 断面係数は,四角の断面ではz=1/6*b*h*hで表わされる.断面積の等しい正方形と長方形では,梁に加わるモーメントが等しいとき、梁に加わる最大応力は、正方形が長方形の2倍になる. (長方形の幅を b 高さを h とし、掛け算の「掛ける」記号をxと混同しないよう * で表しました) 技能検定方式ですからこの課題文が正しいか誤りか、マルバツ式で答えるわけです。これに対して 「ツールエンジニア」2006年8月号 答え マル (課題文は正しい) 「解説」 「荷重条件が等しい場合,応力は断面係数zに逆比例します.図1 A(幅 b と高さ h が等しい正方形断面)、B (幅 b/2 高さ 2h = 2bの長方形断面)の断面係数を比較すると, Aの場合:Za=1/6*b*h*h=1/6*b*b*b Bの場合;Zb=1/6*b/2*2b*2b=1/3*b*b*b となります.したがって、Aの場合は、梁に加わる最大応力はBの2倍になり、強度は1/2になります.」(図は省略) B坊の考えでは、最初の課題での条件は「断面積の等しい正方形と長方形」ですから、幅 b 高さ h の四角断面の面積を S とするならば、S は定数ということになります。したがって四角断面の断面係数 z=1/6*b*h*h=1/6*S*hということになります。この式において変数は h だけですから、四角断面の面積 S が一定では、断面係数 z は高さ h にのみ比例することになります。 したがって、荷重条件が等しい場合,応力は断面係数 z に逆比例しますから、四角断面の面積 S が一定では、たとえば正方形の高さが長方形の1/4ならば、正方形の断面係数は長方形の1/4となり、応力は4倍となります。同様に正方形の高さが長方形の高さの2倍ならば、正方形の断面係数は長方形の2倍となり、応力は1/2となる、というわけで、必ず2倍になるわけではありません。 ゆえに、6月号の課題(5)に対する正しい解答は「バツ」で、これを「マル」とした8月号の「解説」は、偶然か故意か、たまたま正方形の高さが面積の等しい長方形の1/2である場合を例にして、断面係数の計算をしたため、正方形の断面係数が長方形の1/2になり、その結果断面係数に逆比例する応力では、正方形が長方形の2倍になったに過ぎずません。 特殊で不適切な例のみを考察し、全体についての検証を怠った、悪い証明の例のように思われますが、その後、同誌には訂正記事など見当たりません。 皆様はいかが思われますでしょうか。 UPして2週間経ちましたので締め切ることといたします。 回答をお寄せいただいた皆様を始め、御覧いただいた皆様に御礼申し上げます。 H形鋼の座屈荷重と変形量について 以下のような場合における、H形鋼の座屈荷重の算出方法及び変形量について教えてください。 【H形鋼情報】・(高さ×幅):500×200 ・長さ:1000(?) ・断面積:112.2(cm^2) ・断面二次モーメント(cm^4):Ix:46800 Iy:2140 ・断面二次半径(cm):ix:20.4 iy:4.36 ・断面係数(cm^3):Zx:1870 Zy:214 ・中心位置(長さ方向も中心位置)に10000?の荷重が加わ る。 10000kg(荷重) ↓ -------- (☜t16) | | (☜t10) | -------- (☜t16)(ボルトで固定) 【イメージ図】 以上、座屈荷重と変形量の算出方法をいろいろ調べてみたんですが分からなかったため、教えていただきたく。よろしくお願いいたします。 ・H形鋼材質:軟鋼 ・ヤング率E:206×10^3 三角形の強度計算 ド素人な質問で恐縮です。 250*250*t10の角パイプで作られた三角形の強度計算をしたいのですが どういう風に計算すればいいか解りません。 どなたかお教えいただけないでしょうか? 直角三角形状に溶接した構造物の底辺の先端に15000kgの荷重が かかったとき、底辺の角パイプと、斜辺の角パイプにかかる 力はそれぞれどのくらいになるか? 角パイプの断面係数と材料のσB σY の値から安全率を導くには どうしたらいいのでしょうか? 参考までに図のURLを貼り付けておきます よろしくお願いします 参考図 http://1st.geocities.jp/banjyaku1221/cainj7lm.jpg すみ肉溶接時の最大荷重と安全率について すいません、長文およびいくつか質問がありますが、よろしくお願いします。 わかりにくい場合はわけようと思います。 各溶接個所にかけられる最大荷重を計算するために、機械設計便覧やネットで調査していますが、色々ありすぎてわからなくなっています。 1.引っ張り荷重の場合 構造は、角パイプ(SUS304 40×40×t2)の1辺にフラットバー(SUS304 50×t6) を垂直方向に側面すみ肉溶接しています。脚長は2mmです。 ------------------ ---- | | || | ------| |------- || | | | ||--- | | || ↓ 荷重 正面 側面 まず、ステンレス構造建築協会のHPから、下記のことを調べました。 ・溶接時のSUS304の基準強度 235[N / mm^2] ・引っ張り曲げ許容応力 235/1.5=156.6[N / mm^2] ・せん断許容応力 235/1.5×ルート3=90.4[N / mm^2] 便覧から ・のど厚から溶接部の面積は (0.7×2)×40×2=112[mm^2] 以上から最大荷重Pmaxは 156.6×112=17539.2=1788[kg] としました。 例えば、重さ200kgの塊(P)をフラットバーに縫い付けた場合の安全率(S)は S=1788/200=8.94 という考え方でいいのでしょうか? 便覧のほうで考えると、垂直応力の公式は 0.707×荷重[N]/脚長×溶接長さ となっていて、これに合わせると (0.707×200×9.8)/(2×40)=17.3 安全率は156.6/17.3=9 となるので、どちらも正解かとは思うのですが・・・。 また、すみ肉溶接の場合は、せん断応力で考えるとか、効率を70パーセントにする等あり、混乱しています。 2.モーメントとせん断力が加わる場合 構造は、上記の角パイプ同士を脚長2mmで全周すみ肉溶接しています。 距離Lのところに荷重Pがかかるときの応力と安全率を求めたいと思っています。 P ↓ | |---------- | | |---------- まず、曲げ応力をモーメントと断面係数から求め、それを曲げ許容応力と比較しました。 ・曲げモーメントM P×L ・断面係数Z (外形^4-内径^4)/(6×外形) から 曲げ応力=M/Z せん断応力は P/(0.7×2×40×40) 上記から、それぞれの安全率を求め小さいほうを採用するのでしょうか? 便覧にも全周すみ肉溶接時の公式がありますが、どちらを採用していいか迷っています。 長文になりましたが、考え方があっているか知りたいです。 よろしくお願いします。 添付の様に、4500kgの荷重が2点かかる場合、H-600x200(構 添付の様に、4500kgの荷重が2点かかる場合、H-600x200(構造体)にL-75x75をフランジで指示します。6点で支えますが、この様な補強でもつのかもたないのか、不明です。 基準もわかりません。 何か判断基準あれば、式とともに教えていただけませんか? 宜しくお願い致します。 テーパーパイプ梁のたわみ計算について はじめて質問します。 テーパーパイプ梁のたわみ計算の方法を教えていただきたいです。 荷重条件は両端支持中央集中荷重 長さL 荷重P 断面二次係数は3次関数的に表せられるI(x) ヤング率Eとします。 風荷重に対する安全率の設定について 屋外の板金部品が暴風による荷重を受ける場合、 風荷重に対する安全率は何倍を見ればいいのでしょうか? 繰り返し荷重だから、5倍? それとも、つねに暴風が吹いているわけではないから、静荷重として3倍? あいだを取って4倍? どのように設定すればいいでしょうか? ご教授下さい。 簡易トラス構造の部材について 下図のような3点ヒンジの簡易トラス構造の構造物のC点に鉛直下向きに静止荷重700kgfの荷重がかかるとします。 構造系を解くと、A点には、鉛直反力Vaは発生せず、水平力Haが左向きに700kgf、B点には、鉛直反力Vbが700kgf、水平力Hbが右向きに700kgf生じます。 部材BCには約990kgfの圧縮力が働きますが、ここで質問です。 部材BCだけに着目すると、実際にこのような構造物を製作するとなったら、計算上では部材BCが座屈しないような断面を持つ材料を選べばいいということは分かりますが、実際の設計上は、やれ安全率だの、ねじれ座屈?だのさまざまに考慮しないとならないような事象があるようですね。 素人の私が、図書館の本を調べて分かったことはこのあたりの知識が限界ですが、実際に構造物(鋼構造物)の設計をされている方から見て、このような構造物の場合、部材BCをどのような断面の材料(出来れば安易に手に入る規格品)にすればいいでしょうか? 6mm厚の100mm×100mmの角形鋼管だとか、9mm厚の75mm経の円形鋼管だとか、具体的に教えてください。また、その根拠も簡単に、素人に分かるように示していただけると助かります。 なお、荷重は一時的なものですので、地震の影響や長期使用?の影響は考慮する必要はない?と思っていますが、間違っていたら指摘してください。 以上、よろしくお願いします。 曲げモーメント レールC-75×50×19.5×1.5t(SUS304)のスパンが、2,500mmで両端支持 に車輪を2個入れ(位置は、支持部から1,200mm・2,000mm)車輪(車輪の接地面は50方向)にかかる荷重が160kgの場合、断面係数で計算すると安全なんですが、断面の縦70から35mmの位置に車輪がある場合、断面の角部(70-50)の曲げモーメント ・許容曲げ応力の計算は、どのようにしたらよいですか? 素人なので、具体的に教えて頂けませんでしょうか。計算ソフトがありましたらそれも教えて頂けませんか。 床補強について 在来木造住宅1階に書庫を設置する場合の床補強について、質問です。書庫の重量は1段当たりの耐荷重も計算するとMAXで2800kgになります。980kg/m2になります。その場合の補強方法を考えていますが、基準法では木造の床の耐荷重は180kg/m2とありますが、これは、束、大引き900ピッチ、根太(?角)300ピッチ、構造用合板1枚張りの場合の耐荷重ということでしょうか?根太のピッチを倍にした場合、耐荷重は倍になるのでしょうか?980kg/m2の場合の床補強の計算はどのように考えればいいのうでしょうか? 見かけのヤング率について 化学系学科の大学4年に在籍するものです。雑誌会にてカーボンナノチューブのヤング率測定に関する文献を読む予定なのですが分からないことがあるので教えてください。 この論文ではTEM内でナノチューブをピエゾ素子と連動したカンチレバー(片持ち梁)で押して、その力と変位の関係からナノチューブのヤング率を求めています。 問題はその計算の式なのですが、 E=fl^3/3yI E:見かけのヤング率 f:ナノチューブ先端にかかった荷重 l:ナノチューブ固定端からナノチューブ先端までの長さ y:ナノチューブ先端の変位 I:カーボンナノチューブの断面二次モーメント と記述してあります。 ここでEを”見かけのヤング率”としている理由に関して論文中では、 『ナノチューブの断面は定義しにくいためパイプと仮定し、断面係数を変形に因らず一定とみなしている。今回求めたヤング率はこの効果(断面係数一定)を含み、曲げ剛性を示しているので【見かけのヤング率】と呼ぶ。』 とあります。 (1)パイプと仮定したら断面係数を変形に因らず一定とみなせるのですか? (2)断面係数を変形に因らず一定とみなすと具体的に何を無視して計算することになるのでしょうか?現実とどうかけ離れるのでしょうか? (3)断面係数を変形に因らず一定とみなすことと曲げ剛性との関連は? 以上三点お願いします。どれか1つでもかまいません。 長文失礼しました。 ボルトの選定について ボルトの選定について分からないので教えてほしいです。 添付の図面のボルト選定を考えているのですが ボルト 保証荷重= 320MPa×58mm2=18560N 初期締結=18560×0.7=12992N 18560-12992=5568N せん断なので、5568×0.6=3340.8N 安全率5として、3340.8÷5=668.16N 一本あたり約66キロ保証荷重があるので、4本で取り付ければ問題なしと考えているのですが、合ってますか? 気になるのが、腕の長さが1000mmあるので、 荷重が2000で合ってるのか もしかして1000倍する? この部分が分からないので教えて欲しいです。 宜しくお願いします。 ねじの強度設計の安全率について ねじの強度計算時にて、材料の引張り強度に対して ねじの安全率で、割った値を許容値としてる場合が 有りますが、安全率の根拠が良く分かりません。 文献を幾らか見たのですが、漠然と「静荷重=3倍、 衝撃荷重=12倍を目安」と表記されてます。(私が 調べ切れてないのか・・・) 根拠的な事を教えて頂ければ幸いです。また、参考文献など有れば、教えてください。 すいませんが宜しく御願い致します。 弱軸とは 建築構造の分野で、弾性座屈荷重について勉強をしているのですが、弱軸に関する断面2次モーメントの弱軸についてわかる方いれば教えてください。断面8cm×18cmの場合、bh^3/12の公式で求めるときbには18を、hには8を代入して求めればよいのでしょうか?? 安全帯を掛ける構造物の強度について 安全帯を引っ掛ける対象の物体または構造物の強度計算について質問があります。 例えば、腰ぐらいの高さの鉄棒のような構造物があるとします。 その鉄棒のちょうど握る部分に安全帯を引っ掛けます。 人が落ちそうになると、安全帯本体及びフック、そして構造物に衝撃が加わります。 この衝撃を受けた際に耐えることができる構造の強度計算はどうなるでしょうか? 一応計算は以下の方法でやっています。 (1)簡易的に単純はりの両端支持はりとして計算(長さ384mm、なお、両端が完全固定ではありません) (2)体重100kgの人物が水平方向に倒れた、と仮定(本来は斜め方向が標準ですが、より大きな力がかかると想定して水平と仮定しています。荷重は体重に重力加速度を掛け、約1kNとする) (3)支持部の反力及び最大モーメントを算出 (4)慣性モーメント、断面係数を算出(材料はSGP25A) (5)許容応力の算出 (6)部材の耐力との比較(耐力はSS400で仮定) (7)耐力以下であり、安全率もとれているため、材料はこれでOK として計算しましたが、考え方としては間違っていないでしょうか? 溶接強度 ?溝形鋼に100角の角パイプを160mmもち出して取り付けます ?溝形鋼と角パイプは300x2列で溶接します。 ?160mm持出した先端に700kgの荷重がかかるとします。 脚長さ6mmで溶接しても強度に問題なしか検討したいのです。 160x700を断面係数でわって応力を求めると言う考えでいますが この考えは正しいでしょうか? もし正しければ溶接部分の断面係数はどのよにして求めたらよいでしょうか? 溶接強度に関してまったく素人なので良きアドバイスをお願いします。 v=FL^3/3EIの公式について v=FL^3/3EI v:変形量、F:荷重、L:長さ、E:縦弾性係数、I:断面二次モーメント という公式があるかと思いますが、各単位は何になりますか? 斜面にボルトを締め付けた際のボルトにかかる荷重を、上記公式を変形して計算したのですが、桁がだいぶ違ってきてしまい、悩んでいます。 他に情報等必要であればご教授願います。 縦弾性係数(ヤング率)がMPaのままで計算していいのでしょうか? 段付き棒(梁)の曲げについて 段付き棒(梁)が折れないか強度を評価するために、曲げ応力について考えております。 考えている梁ですが、 高さH1、幅B、長さL1の梁1と高さH2、幅B、長さL2の梁2を縦に繋げた長さL1+L2の梁です。 ヤング率は共に同じでEとします。 梁1の先を固定し(固定端)、他方(梁2)を自由端とします。 自由端の先に荷重Wをかけています。 梁自体の重さは考えていません。 このときに梁1と梁2の接合面に生じる曲げ応力を求めたいのですが、どうすればいいのでしょうか? 断面が変化しない場合でしたらσ=M・Z/Iで求められるのですが、今回のように断面が不連続になる場合はどう計算すればよいのか分かりません。 応力を過小評価しなければ、大雑把な見積もりで大丈夫です。 (最終的に強度が十分か判断したいので、悪いほうに考えるのは問題ないです) ちなみに最終的には切欠け係数を用いて安全率を出そうと考えています。 有限要素法は使わずに簡単に見積もりたいと考えています。 答えにくいのでしたら簡単なヒントだけでもご教授願います。 フックの荷重計算方法 (続き) 誤って回答を締め切ってしまいましたので 同じ内容のものを再度投稿いたします。 お世話になっています。今回はフックの荷重計算について教えて下さい。 下の図の様な銅のフックに重りをぶら下げた時にフックが変形(開かない)しない許容荷重を計算で出したいと思っています。 | | | | \/ 具体的な数値は、銅の径が10mmΦで、 フックの開き角度は、2ヶ所共に120°です。 過去にこの質問と酷似した質問の回答を拝見しましたり、いろいろ他の調査もしてみましたが、やはり明確で具体的な計算方法がわかりませんでした。ご専門の方いらっしゃいましたらご教授お願いいたします。 ※大まかな数値でもよろしいので、なんとか 目安となる具体的な計算方法を求めています。 安全率は5その時の許容応力 (引張りft130Kg/cm2、曲げ120fbKg/cm2)で考えてます。 フック形状はR120°でなく単純なU字形状の場合でもかまいません。 ※引張での荷重確認は理解できました。 曲げでの荷重確認ですが 仮に腕の長さを200mmとすると モーメント=曲げ応力×断面係数より 曲げ許容荷重=曲げ応力×断面係数÷腕の長さ 数値を入れると 曲げ許容荷重=1.2kg/mm2×98mm3÷200mmとなり 曲げ許容荷重は0.588Kg 10mmΦの銅にしては想像以上に荷重がちいさいですが 私の計算は合っているでしょうか? (間違っていたらご指摘お願いします) 度々、申し訳ありませんがよろしくお願いいたします。 注目のQ&A 「前置詞」が入った曲といえば? 緊急性のない救急車の利用は罪になるの? 助手席で寝ると怒る運転手 世界がEV車に全部切り替えてしまうなら ハズキルーペのCMって…。 全て黒の5色ペンが、欲しいです 長距離だったりしても 老人ホームが自分の住所になるのか? 彼氏と付き合って2日目で別れを告げられショックです 店長のチクチク言葉の対処法 カテゴリ 生活・暮らし 住まい 引越し新築一戸建て新築マンション中古住宅・マンションリフォーム・リノベーション賃貸・アパート不動産売買・投資その他(住まい) カテゴリ一覧を見る あなたにピッタリな商品が見つかる! OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど