溶接強度計算を教えて下さい

質問

溶接の件では全く素人です。今ある工事で9mmの鉄板の上に垂直に100×200×6のLアングルを2方向全溶接しアングルに75×75×3.2　H=1800をボルト止すると言う仕事があります。この際GLより垂直に1200mmの所で水平に300kgの集中荷重を加えた場合の足元の溶接強度計算を求められています。素人の為全く分からず苦労しています。申し訳有りませんが教えて下さい。

75×75×3.2は角パイプです。角パイプをアングルに垂直に立てアングルと角パイプはボルトで固定します。

回答No.3

noname#230359 · ベストアンサー

先ず、モーメントを確認しますと、1200mm×300kgf＝360000kgf･mmとなります。
さて、100×200×6のLアングルを2方向全溶接し、9mm鉄板の方に100mmを接しさせ、200mmの方を
背合わせでピッチ75mm＋αとし、その間に□75×75×3.2を差し込みボルト固定する仕様かな？
そして、Ｌ－100×200×6の長さは75mmで、その方法は力（→）に対して、┛┗ か90°反転方向
かで、100mmとその幅75mmを全周溶接とは角パイプ挿入部を除く3辺を溶接でしょうか？
すると、角パイプは正確にはアングル部接触面を除く部分で計算しますが、便宜上9mm鉄板上で
計算して、360000kgf･mm÷20100mm^3＝17.9Kgf/mm^2となり、SS400素材類の降伏点23Kgf/mm^2に
近い値となり、安全率無しの角パイプ使用方法となっています。
（□75×75×3.2の断面係数；20100mm^3で計算、不安な使用法となっています）
アングル溶接部は力（→）に対し┛┗は、360000kgf･mm÷175mm＝2057kgが一番応力が高い所に
加わり、溶接周長100mm＋75mm＋100mm＝275mm×溶接ビード6mm＝1650mm^2なので、溶接部応力は
2057kgf÷1650mm^2＝1.25Kgf/mm^2となり、23Kgf/mm^2÷1.25Kgf/mm^2＝18安全率でOKでしょう。
また、アングル溶接部は力（→）に対し┛┗の90°反転は、360000kgf･mm÷137.5mm＝2618kgとなり、後は前述と同じ計算で1.57Kgf/mm^2となり、23Kgf/mm^2÷1.57Kgf/mm^2
＝14.6安全率でOKでしょう。
9mm鉄板強度確認は、GL設置仕様で異なるので省きます。
結論は、溶接強度より角パイプ強度が心配です。

お礼

ありがとうございました。御手間をかけさせまして申し訳有りませんでした。
今後とも何かありましたら宜しく御指導お願い致します。

回答No.2

noname#230359

L-100x200xt6　Ｌ型の断面をみてみる、100が水平部で200が垂直部として
その100部分に□75x75xt3.2がネジ止めされて、36000kgf・cmのモーメント
が掛ると考える（以下のZの算出はCADでサックリ計算しました）

ここでL-100x200xt6（折り曲げ）の小さい方の断面係数Z-y=58cm3である
また溶接脚長を6mmと仮定するとのど厚は0.7*6=4.2としてそれが全周溶接で、
溶接部の断面係数Z'-y=90cm3で溶接継手効率0.65とするとZ"-y=58.5となって
ほぼ本体のLと同じ位の応力となりそう。σ=36000/58=6.2kgf/mm2となって・

SS400の基準強さを24kgf/mm2とすると、S（安全率）=24/6.2=3.87となるが、
Ｌが開放の形鋼で、せん断・ねじりが加わるし、これでも十分とは言えない
従って静的な荷重であっても、Lに横座屈止めの、補強リブは入れて置きたい
こんな感じかなと思うが、あくまで参考程度見て下さい（保証できません）
最後にベース部分のｔ9は固定方法が記されていないので、何も考えてません

お礼

ありがとうございました。御手間を掛けさせました申し訳有りませんでした。
今後共何かと宜しくお願い致します。

回答No.1

noname#230359

300ｋｇ×1.2ｍ＝360ｋｇ・ｍのモーメントが掛かります。

直感的に脆弱感があります。

6ｍｍのアングル自体が曲がりそうです。

お礼

ありがとうございました。御手間をおかけしまして申し訳有りませんでした。
今後とも何かありましたら宜しくお願い致します。