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吊り冶具の設計計算
- FC300のブロックのピンの設計計算について教えてください。
- ピンが外れずに重量に耐える寸法を計算する方法を教えてください。
- 吊り冶具の設計計算について詳しく教えてください。
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ううむ。私と感覚が違うな。。。穴の心配か・・・考えもしなかったな。。。 ピン自体は傷が付くことはないだろうが。吊り用の穴で其処まで考えるかな？ まぁ少しだけ譲って、長い方が確かに「はね出し単純はり」の反力計算により Ｌが長いと部分的な圧縮荷重は幾分か軽減される。後は作業性の問題もあるよ もし245→500mmなら31kgfから47kgfとかなり重くなってしまうのが嫌なのです となれば差し込み部分を中空にして軸を挿入して溶接する方法もありかもーん ＞回答(６)は、１Ｎの涙 さん への記載内容ではなく、一般的な注意事項です。 悪しからず。 ・・・そうだったんだ。失礼。私でも勘違いするくらいだから難しいものですね
１Ｎの涙 さん 、勘違いしております。 回答(６)に記した内容は、例えば鉛筆を ａ）親指と人指し指で摘まみ、その端から100mm先を指で押すと、鉛筆はぐらぐらします それを抑制しようとしますと、指の端が痛くなります これが、回答(６)のアとイに大きな力が加わったことと同じとなります <回答(６)の下の画の例えとなります> ｂ）親指を除く４本指と掌で包み込むように握り、その端から100mm先を指で押すと、鉛筆は ぐらぐらしません また、掌の端も痛くなりません これが、回答(６)のアとイに大きな力が加わらなかったことと同じとなります <回答(６)の上の画の例えとなります> 以上を、回答(６)では説明をして、ブロックの穴と吊り下げ用のピンの接触部が痛み難い ｂ）の手法を用いた方が良いとの説明です。 吊り下げ用のピンが受ける応力は、当然同じなので、１Ｎの涙 さんと考察は異なりませんw。 真意が判ってもらえて嬉しいです (*´ω｀*)。 ピンの重さより、４０ｔ÷４箇所＝１０ｔの反力が、ブロックの穴に加わる方が心配だったので、 どうせ作るなら、長い方が理に適っているで、アドバイスを追加しました <m(_ _)m>。 回答(６)は、１Ｎの涙 さん への記載内容ではなく、一般的な注意事項です。 悪しからず。
回答（6）さんに・・・ユーさん、またまた反論します。もう勘弁してぇw 当然、その点もぬかりはない積りでしたが、再度Checkしよう ↓参考URLにあるような「はね出し単純はり」としモデル化できることは解る？ となれば、私が言った以下の文も理解できるのでは無いだろうか？ 「ちなみに嵌り込み長さは強度的には短くとも良い理屈なのですけど・・・」 単純に深く考えないで見た目だけで考えると片持ち梁に見えて4倍応力だろっと 言うハメになってしまうんじゃないのかな？また考え方自体が違うのかな？？ ※最後に質問者さんへ。結果がどうなったのか、気になるので教えて下さいヨ ん？ユーさんの絵では嵌り込み深さが何時の間にか120mmになってるじゃん？？ 私は、回答（5）で「セット時（無負荷時）に落下する恐れがあるので200mmと 過程した」と回答したんだが・・・どうして勝手に変わったんだろうか？？？ 更にユーさんは、500mm嵌り込みにすると、たわみが少なくなると記載している しかし、↑「はね出し単純はり」のδmaxは嵌り込み深さの二乗に比例するから ここでも間違った表現というか、正しくない誤解を招く回答になっているかと
例えば、 ア┏━┓ ┏━┓ ↓┃ ┃ ┃ ┃ ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ─╂───・───────────・────────╂─╂─・╂─╂─ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃ ↑ ┃ ┃ ┃ ┃ イ ┗━┛ ┗━┛ ← 500mm弱 → ←Ａ→ と、 ア┏━┓ ┏━┓ ↓┃ ┃ ┃ ┃ ┏━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ─╂─・──────╂─╂─・╂─╂─ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃ ↑ ┃ ┃ ┃ ┃ イ ┗━┛ ┗━┛ ← 120mm → ←Ａ→ とでは、ピンと穴の接触部に４倍以上もの開きで、受ける荷重が掛かかります。 当然、500mm弱の方が、受ける荷重が1/4となります。 そして、穴やピンの変形も小さくてすみます。 以上のことから、長いピンを使用した方が、ブロック本体を傷付け難いし、ピンも痛み 難いとなるので、落下防止効果以上に効果がある手法になります。 設計に相談して、対処方法が完了したら、評価して締め切りましょう。
私も参加する。。。回答（4）さんのワイヤー吊り資料を拝借して ワイヤー１本当たりの張力 T=40/4*9.81*2/√3*4/3.4=133.3 kN (13.6tf） 上記の張力が4点の内対角に於いて60°の吊り角度として 吊り軸に対してラジアル＆スラスト荷重の分力にしてみれば URL↓ 図のようになる。よってこれ基づいて計算した https://picasaweb.google.com/108465672562340757395/201210603#slideshow/5796170264222094066 曲げ応力 σ=M/Z=Fr*150/98174=119000*150/98174=90.9 N/mm2 （Z=πD＾3/32=PI*100^3/32=98174 mm3） せん断応力 τ=Fs/π/D/W=63000/PI/100/100=2.0 N/mm2 ・・・ τe=1/2*√((σ^2+4*τ＾2）)=1/2*SQR((90.9)^2+4*(2.0)^2) =45.5 N/mm2＜τw1・・・OK ここで許容せん断応力 τw0=400/6/√3=38.4 N/mm2 とする× SS400では、強度が不足したので材質を下記の非調質鋼でσt=900 N/mm2 と変更すると許容せん断応力 τw1=900/6/√3=86.6 N/mm2 となります http://www.jfe-steel.co.jp/products/bousen/catalog/h1j-003.pdf ちなみに嵌り込み長さは強度的には短くとも良い理屈なのですけど、 セット時（無負荷時）に落下する恐れがあるので200mmと過程した。 ピン自体は荷重が掛れば、ワイヤー張力による Fsで抜けないと思うんだけど また長過ぎると重いばかりかコストも増すのでこれ位でよろしいかと思います 一応、ある程度きちんと計算した結果を提示しないと間違いも指摘できない し議論も何もできないので、少しばかり急いだので間違っているかも・・・ 連休中に、また暇を見て確かめ算並びにココの皆さんの評価もみたいです 最後にこのような吊り具は現場の方が経験と勘でやったりするので、 事故を起こすことも多い。やはり専門家か設計に責任もって頼むべきです ちなみに、事故っても私は一切・責任は持てませんのでその積りで・・・・・
小生は、この仕様での吊り方では、ピンに曲げが働くので、SS400のピンでは無理と判断して、 他の仕様で吊ることにします。 また、FC300のブロック(幅：2000mm、高さ：2400mm、奥行：4000mm、重量：40ｔ)は、 幅：2000mm×高さ：2400mm×奥行：4000mm×7.9×10^-6＝151680kg≒152ｔであり、 重量：40ｔの約４倍なので、形状も気になります。 ┏━┓ ┏━┓ ┃ ┃ ┃ ┃ ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ─╂───・───────────・────────╂─╂─・╂─╂─ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┫ ┣━━┫ ┃ ┃ ┃ ┃ ┃ ┗━┛ ┗━┛ ← 500mm弱 → ←Ａ→ Ａ寸法は、ワイヤーがかかる径の長さが必要なので、モーメントが大きくなる。 姿勢が保てなければ、片荷が掛かり、危険性は増大するので、ワイヤーは２本吊り仕様で、 計算して、吊りピンにも1/2重さが掛かるとして、60°角割増し荷重計算が必要です。 穴深さ500mmに、500mm弱のピンを差し込む理由は、ピンの抜け止めが目的だはない。 単純に考えても、ピンに10ｔの力が加わる。 仮に、ブロック端から100mm出た処を吊ると、差し込み先端には、Ａｔ×500mm＝10ｔ×100mm 計算にて、２ｔ加わる。 差し込みを200mmにすると、５ｔ加わることになります。 理論的には、φ110mm穴とφ108mm軸の点接触部にその力が加わることになるので、ブロック側や ピン側は比較的大きな変形をすることになります。 その変形を軽減するためにも、差し込み量は500mm弱が望ましいとして、記載しております。
お礼
形状の説明が不十分で失礼いたしました。 アドバイスを元に考え直したいと思います。 ありがとうございました。
http://www.kyoryo-gijutsu.co.jp/pdf/calculation.pdf 荷重40? ２点吊り 玉掛けワイヤ角度60°ピン径 72 受け板厚 32 でＯＫとの計算。SS400 → FC300 でも全然余裕あり。 ４本を差し込むだけ？ 傾いたら外れるのでは？ その限度はどうやって計算するのでしょう。 対向穴が貫通してるなら一本の棒を通しネジ止めにでもすべきでは それと例のようにシャックルなど吊り金具をどう付けるか 計算は自動計算サイトで間に合わせ http://www.hajimeteno.ne.jp/engineer/index.html SS400 φ108 のピンに外へ100出た箇所で吊り、４箇所均等として荷重10? ピンの出鼻に掛かる曲げ応力は 81MPa これに冒頭の吊金具計算書のやりかた、ワイヤ角度60の割増し、不均等係数1.5 を掛けねばならぬから、何とか。。。。100出た箇所→50にするなら1/2になり安全率も見込める。 鋳物の方が鋳抜き穴であったなら、そちらがどうなるか シャックルの角度はピンの垂直面でしか変えられなく４本吊りするには斜め向きになるがこれはダメ。なので梁を仲介させ２段階になるはず。 自在形アイボルトなら斜めに向くので、これを付ければ４本吊り可能。 http://www.martec.co.jp/hooks/MT_eyebolts.pdf#search='吊りボルト%20横吊り' P.7 吊り方による使用荷重限度一覧表 安全係数５以上 右から３番目、吊り角度０～60°フレノＢ型の最大のもので51.6?。 これを付けることに着眼すると、横壁にピン穴があるだけでは無理です。 ピンを貫通させてブロックをはさんでからネジ止め。または穴の周りにタップを追加してブロックを固定。それにアイボルトを付ける。
お礼
計算式などご丁寧に教えて頂いてありがとうございます。 シャックルを使用するパターン等で考え直してみます。 ありがとうございました。
まず４か所の穴開け位置決めた人に聞くべきでは？ 穴の周囲にサビが出てるとか、油が残ってるとかはもあるだろうし。 自分だったら、人命に関わる作業に そんな意味不明に開けられた穴を２次利用して吊ったりしないです。 どうしてもその穴しか使えないと言うなら、 H鋼とかで2000mm長を挟む治具を２台作って吊りますね。
お礼
おっしゃる通りだと思います。 現行の吊り方だと手間と時間がかかっている為、冶具を作成して新たな吊り方を考えていたのですが、今回の考えでは不十分なのでアドバイスをもとに考え直したいと思います。 ありがとうございました。
補足
穴は別の用途の穴で、それを利用して吊る場合を想定しています。 サビ、油等の要素はなしとして考えるとどうなるでしょうか？
そんなものをこんなところで聞く勇気に乾杯
お礼
ありがとうございました。
お礼
実は私も現場作業員でして、なんとか早く吊れる方法はないかと自分である程度考えてみて、設計の担当者に相談しようと考えていました。 教えて頂いた計算等でもう一度考え直してみてから設計の人に相談してみようと思います。 ありがとうございました。