Sus304 部材の強度計算

質問

4点支持されている縦300mm横250mm厚み30mmのプレート(sus304)
に20tonの荷重が掛かった際にプレートに曲がりやたわみが、
生じるかどうかを調べています。
荷重位置は、縦1:2横2:1(上から、左から)の位置です。
どのような筋道で、どのような計算式を用いるべきでしょうか？
非常に基本的なことだと思いますが専門外な分野なために悩んでいます。
御教授お願い致します。

回答No.3

noname#230359

支間300mm、断面250mm×30mmの単純梁と仮定して、支間の中央に２０ｔの
荷重を掛けると最大応力は390MPa程度に計算され、弾性限を超えて塑性領域
に入るものと計算されます。（長方形の板の短辺２辺支持ということです）

支間の中央ではなく2:1の位置（片端から100mm）に２０ｔの荷重を掛けた場
合で計算すると、最大応力は350MPa程度に低減しますが、やはり弾性限を超
えて塑性領域に入りるでしょう。

４隅の支持では、２辺の支持よりも厳しい条件となりますので、間違いなく
塑性変形（荷重を取り去っても回復しない変形）が生じるものと思います。

前の回答者さんご指摘のとおり、もっと板厚を増やす必要があるでしょう。

なお、実際の設計には、この掲示板の回答のみに頼ることの無いようにお願
いします。

回答No.2

noname#230359

求めようとする問題は、基本的に思えるかも知れませんが普通では出来ない？
学者でもなければ専門書などを手元にして、やっとできるものと思います
下記は御自分で調べ、計算されて計算結果を照合し、あくまで参考にしてね

板と専門書・理論から、4隅4点で正方形で中央部に集中荷重と仮定してみると
中央部のたわみは・・・w=α*q*a＾4/Dより、SUS304-t30で約24.6mmたわむ?
∵0.0249*20*1000*9.80665*300^4/{193*10^7*30^2*12*(1-0.3^2)}
スパンの1/300たわみとすると300√2/300=1.4mm以下でなければならないから
平板のプレート厚サだけで剛性を出すには相当厚くしなければならなく難しい

訂正*今朝、改めて確かめてみたら、昨晩の計算式と結果が違っていました
中央部のたわみは・・・w=α*q*a＾4/Dより、SUS304-t30で約8.3mmたわむ
∵0.0249*20*1000*9.80665*300^4/(193*10^7*30^3/(12*(1-0.3^2)))
・・・・・D=Eh＾3/（12*（1-ν＾2））　参考までに・・・・・
SUS304-t55ならば、たわみ1.35mm。以上は静的な荷重であることを付け加える

回答No.1

noname#230359

4点支持の場合、実際にどのように荷重分担するかは微妙です(3点で保持でき
るため）。中心荷重の対象問題であれば下記サイトのように板材での計算も
紹介されていますが、非対称問題では難しいと思います。
概略の検討なら縦方向と横方向につき、それぞれはりの計算を適用して検討
すれば強度上の確認はできそうです。

参考URL：

http://www.kikaikaihatu.com/data/200609280.html http://ebw.eng-book.com/heishin/vfs/calculation/BeamFormula/

お礼

回答ありがとうございます。
参考になりそうです！早速確認してみます。