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補強リブの強度の求め方(公式) 材料力学
- 補強リブの強度を求めるための計算方法や断面形状について、材料力学の知識がない初心者向けに解説します。
- 補強リブを入れることでどれくらい強くなるのか、理論的な解説や具体的な計算方法を紹介します。
- 補強リブの寸法や配置によって強度が変わることを解説し、圧縮側にリブを配置するほうが効果的であることについても触れます。
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NBK 鍋屋バイテック会社さんの技術資料、 http://www.nbk1560.com/technical/index.html の断面の断面二次モーメント、断面係数、回転半径その他 を確認してみて下さい。
材料力学の教本に、I：断面二次モーメントやZ：断面係数を 簡単な公式で求めるページがある筈です。 機械工学（設計）便覧等でも掲載されています。 それの『Ｔ』形形状の断面係数を求める方法と、板材形状の断面係数を 求める方法の計算の差です。 一度、確認してみて下さい。
＞例えば、片持ちばりで剛性面から不安がぁり、 たわみの限度 ：クレーン構造規格第14条のように、剛性という意味を正確に 表現しているかが疑問だが、例えばスパンの1/250以下のたわみにしたいから 断面二次モーメントが？mm4以上必要→よって何処にどれ位の補強をするっと このような設計手順となろうかと思うし、剛性と言っても、ねじり剛性もある 知合いの専門家に相談すれば、ものの数分で結論か方向性は出ると思うし、 補強による溶接歪みの新たな問題も発生するから、最善の方法は相談すること 貴殿自身で設計するのが一番だが、問題はそれが時間的に許されるかどうかだ 聞くは一時の恥じ。聞かぬは一生の損っと昔からの諺をよく思い出すことです
曲げ応力は σmax=My/I=M/Z σmax：最大曲げ応力(通常梁の中立面から最も遠い場所で曲げ応力最大箇所） M:曲げ応力 y：中立面からの距離 I：断面二次モーメント Z：断面係数=I/y で計算されます。リブ形状追加後も断面一定の場合はIは定数なので、材料力学の教科書をみてIを計算すれば簡単です。 問題はリブが長手方向に徐変する場合です。これは各位置での応力を全て位置xの関数M(x)y(x)/I(x)から計算することになります。構造解析ソフトがあればそれで解析するのが一番簡単です。なければエクセル等で計算するしかありません。 殆どの材料は、引張りよりも圧縮のほうが若干強いため、圧縮側に入れたほうがよいというのも書いてありました。 >通常は引張り側の方が亀裂が発生し易いので留意すべきと思いますが…。圧縮側は亀裂が発生し難いですから。。。ですので普通リブを入れるのは引張り側だと思います。
学生時代に習って以来あまり使用していないので、公式は忘れましたが、 はりの断面形状によって断面2次モーメントというものが計算できます。 はりにかかる曲げモーメントはこの値に反比例するため、 はりの曲がりに対する強度はこの断面2次モーメントに比例します。 計算方法は材料力学の教科書に載っているはずですのでそちらを参照してください。また最近ではＣＡＤで自動計算できるものもありますが、単位が教科書などと違うことがあるので気をつけてください。
お礼
ありがとうございました。 >計算方法は材料力学の教科書に載っているはずですのでそちらを参照して >ください。 断面係数というものでしょうか？