ステンレス角パイプで懸架できる重量は？

質問

ステンレス角パイプ長さ２ｍを、両端から５ｃｍ程の保持で
中央部で４０ｋｇの物を懸架できますか？
車庫の天井の梁に渡してホイストで３５ｋｇほどの車のルーフを持ち上げたいのです。
その際、梁にかかるパイプ部分は片側５ｃｍほどです。
よろしくお願いいたします。

回答No.6

sailor

75Kgfが掛かったときに15ｍｍたわむということでことですから、その荷重で折れることは無いでしょう。ただ、ホストのストップ・スタートのときの応力がどのくらいかわかりませんので大丈夫とは言い切れません。

＃３のかたが専門的な計算式を示しておられますので、それにも基づいたほうが安全でしょう。

お礼

ご回答ありがとうございました。

補足

やはり大丈夫とは言い切れないですか。
スチールの3.2ｍｍ厚を防錆塗装した方が良いのでしょうか・・・

回答No.5

foomufoomu

長さ÷太さ　が50もあるので、曲げモーメントで破壊するのは明らかなので、曲げのみ検討。
断面2時モーメント　
I = (B*H^3 - b*h^3)/12 = (4*4^3 - 3.6*3.6^3)/12 = 7.33 cm4
断面係数
Z = 2*I/H = 2*7.33/4 = 3.67 cm3
曲げモーメント
M = P*L/4 = 40*9.8*2.0/4 = 98.92 Nm = 9892 N cm
曲げ応力度
σ = M/Z = 9892 / 3.67 = 2695 N/cm2 = 26.95 N/mm2
SUS304 の許容曲げ応力度
f =　235/1.5 = 156 N/mm2
(http://www.jssc.or.jp/ssba/generalize/generalize.html)
σ < f　なのでOK
f/σ = 5.8 なので、5.8倍の安全率があります。

お礼

ご回答ありがとうございました。

補足

詳細な計算をありがとうございます。
提示されたリンク先が404 Not Foundとなり参照できませんでした。
当方まったくの素人なので「曲げモーメント」「○○倍の安全率」が何を意味するのかわかりません；；
すみません。

回答No.4

sailor

すみませんパラメータ間違えました２８０Kgｆではなく75Kgｆでした。

補足

75Kgｆとは75Kgまで耐えるというような意味でよろしいでしょうか。
吊り下げるのはホイストですので振動はあると思いますが、40ｋｇくらいならばおよそで結構ですが大丈夫でしょうか？

回答No.3

sailor

手元にあるデータにはSUS304 のものが無かったのですが、まぁ大差はないと思いますが単純な両端を固定しないラーメン構造としてみた場合で、うちにあるいい加減な（プロユースではない）CADで計算したところ。たわみ量を１５ｍｍとしておよそ２８０Kｇ程度まで大丈夫でしょう。降伏（折れる）までの強度はこのソフトでは計算できませんのでわかりません。それとこれは荷重が、中央に掛かった場合の数値です。また静荷重の値ですので、振動などが有る場合はそれの応じて計算する必要があります。

お礼

計算までして頂いてありがとうございます。

回答No.2

sailor

パイプの寸法（太さ）が掛かれてないのでわかりません。それにしてもなぜステン？鉄の角パイのほうが安いし強いですよ。まぁ、細かい数値は気にしないんでしょうけれど、ステンといっても色々種類があるんですよ、何せ合金ですからね。種類によって曲げ強さで大まかに考えても１．５倍くらいの強さの差が出ますよ。

ちなみに私なら100□の鉄の角パイか足場用の単管を渡しますね。安いし固定も加工も楽ですからね。

補足

ご回答ありがとうございます。
鉄だと錆が心配でステンレスにしたいと思っています。
規格はこうなっています。
ステンレス　ＳＵＳ３０４
肉厚　　：　２．０mm
サイズ　：　４０mm ｘ ４０mm　
どうでしょうか？

回答No.1

noname#151730

角パイプの大きさは？３ｃｍ角とか、５ｃｍ角とか？

平均的に見て２ｍの長さなら５ｃｍ角で１００ｋｇ以下でしょうね。

半分の１ｍなら、１５０ｋｇくらいは可能ですが。

お礼

ご回答ありがとうございました。

補足

ご回答ありがとうございます。
規格はこうなっています。
ステンレス　ＳＵＳ３０４
肉厚　　：　２．０mm
サイズ　：　４０mm ｘ ４０mm　
どうでしょうか？