タンク固定用ブラケットの強度計算
お世話になります。
業務でタンクの検討をしており、そのタンクの支持ブラケットの計算をしております。
色々資料を読み漁りましたが、いい情報がつかめずにいます。
何かお知恵がありましたら御教授よろしくお願いします。
タンクの荷重
F=2900kg
ブラケットの長さ
L=30cm
モーメント
M=87000kg・cm
ブラケットの形状は
20(幅)×30(奥行)×1.6(厚)cmの鋼板(SS400)の両端に
1.6(幅)×30(奥行)×30(高)cmの鋼板(SS400)をガセットとして取り付けた形です。
まず限界細長比として
Λ=((π^2×E)/(0.6×F))^0.5=120
【E=2.1*10^6kg/cm^2(ヤング率)】
【F=2400kg/cm(降伏点)】
細長比は
λ=l/k
k=(I/A)^0.5=8.66cmもしくは0.46cmとなり
【k=断面二次半径】
【I1=3600cm^4(断面二次モーメント)】
【I2=10.24cm^4(断面二次モーメント)】
【A=48cm^2(ガセットの断面積)】
λ=65.21もしくは3.46となります。
【l=30cm(ガセット高)】
細長比が限界細長比より小さいので
許容応力fcは
fc=(1-0.4×(λ/Λ)^2)×F/ν
【ν=3/2+2/3×(λ/Λ)^2】
fc=(1-0.4×(λ/Λ)^2)×F/(3/2+2/3×(λ/Λ)^2)=(1-0.4×(65.21/120)^2)×2400/(3/2+2/3×(65.21/120)^2)=1247.3kg/cm^2
一方タンクの曲げ応力σは
σ=M/Zより
【Z=696cm^3(断面係数)】
87000/696=125kg/cm^2
となりました。
許容応力と曲げ応力を比べると明らかに曲げ応力の方が小さく、このブラケットは安全となるはずですが。
私自身、構造を学んだことが無く強度計算をするのが初めてですので経験値がありません。
ですのでこの結果は信用できる値なのか、それとも計算を間違っているのかが判断できません。
分かる方どうぞよろしくお願い致します。
ちなみにブラケット寸法については、過去の似たような荷重条件のタンクより引っ張ってきました。
【タンクの曲げ】とはどの状態でかかる荷重のことでしょうか?
ブラケットのプレート部に掛かるモーメントと考えていいですか??
前提条件として置いた情報が不十分かと思いますので以下に記します。
タンク形状
平面寸法が800×2000です。
寸胴部は2600の長方体で
コーン部は1900の四角錐です。
ブラケットは寸胴部の底部に4本取り付けてあり、それぞれのブラケットに2900kgの長期垂直荷重が掛かっています。
ブラケットの寸法は最初に記載したとおり
200(幅)×300(奥行)×16(厚)のプレートの両端に16(幅)×300(奥行)×300(高)のガセットを取り付けた形です。
タンク
┌───┐
│ │
2900kg│ │
↓│ │
△└───┘△
←→\ /
300 V
ブラケット
↑ ┌┐ ┌┐
300 ││ ││
↓ ││ ││
├┴──┴┤↑
└────┘↓16
←─200─→
もう少しお付き合いいただけるとありがたく思います。
よろしくお願いします。
お礼
ありがとうございます。 参考に再度勉強してみます。