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板厚計算の方法と必要なボルトの数は？
- 板厚計算とは、鉄のブロックが支えるベースの強度を確保するために必要な板厚を求める計算です。
- この場合、幅250×高さ205×板厚40の鉄のブロックが２個立っており、その間に圧入されたシャフトに1tの力が加わります。
- ベースの板厚を求めるためには、ベースに加わる応力とベースの材質による許容応力を比較し、適切な板厚を選ぶ必要があります。必要なボルトの数は、ブロックの大きさと材質、ボルトの強度によって決まります。
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ざっと感覚で観れば、ベース板厚は20mm位が適当と考えます。 そして、購入品で揃えるなら、プレシジョンの6面又は4面フライス板を使用するがベターです。 さて、 > 右側がら 1ｔの力が加わるとき の仕様が定かでないが、 Maxで、幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロックの頂上に掛かり、 ブロックが２個ですが、その間にФ40x263mmが圧入仕様から、剛性に寄与しないが合理的考察。 因って、 > 右側がら 1ｔの力が加わるとき の幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロックとベースに掛かる力は、 ? 接続ボルトに掛かるせん断力 ? 接続ボルトに掛かる引張力 と、複雑な変位（不定静）計算となりますが、簡単に定静として計算するがこれも合理的考察。 幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロックにタップ加工、ベースに座ぐり穴等の取付仕様では、 ?の接続ボルトに掛かるせん断力は、1ｔ（トン）＝1000kgfでの計算 ?の接続ボルトに掛かる引張力は、1000kgf×高さ；205mm＝205,000kgf･mm 205,000kgf･mm÷（板厚；40mm÷2）＝10,250kgf に耐えうる接続ボルトになります。 そして、 > 幅250×高さ205×板厚40の鉄ブロック と、ざっと感覚で観れば、ベース板厚は20mm位が適当と考えますから、 M12のねじを使用すると考えて、SCM435材の強度区分12.9仕様は、保証荷重；81,800[N] から、 ?の仕様は、10,250kgf÷（81,800[N]÷9.8[N/kgf]）＝1.23 にて2本以上 ?の仕様は、（1000kgf÷60％）÷（81,800[N]÷9.8[N/kgf]）＝0.2 にて1本で足りる 以上により、M12ボルトを鉄ブロックに各2本づつ使用するです。 ベースの板厚は、“ブロックの間にシャフトФ40mmx263mm圧入”から、 シャフトФ40mmと鉄ブロック幅250mmから、Ф40mm/250mm＝0.16で逆数は6.25 であるなら、ベース板厚はФ40mmの1/2でも可と単純に考えただけ。 その根拠は、断面係数は幅にと高さの2乗に比例するから、厚み(1/6.25)^1/2＝1/2.5から。 後、できるだけボルトにせん断荷重をかけない工夫であるベースの段差等で受けるがベター。 せん断荷重に安全率が多々あっても。 更に、 > 右側がら 1ｔの力が加わるとき の仕様が、繰返しあれば疲労を考慮したり、緩み止め対策が必要だし、 衝撃荷重なら、“ボルトにせん断荷重をかけない工夫”。 （その間にФ40x263mmが圧入の圧入が少し気になったので、）
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質問者からの条件提示がない内にドンドン勝手に怪しい計算が投稿されている 特に回答(9)は怪しい・・・静定と不静定という用語を間違えている時点から 直ぐに専門家には見抜かれてしまうだろう。このような you の適当計算をw 信用どころか見てはいけないと思う。皆さんも御存知かと思うが注意です。 ボルトの計算も、私がアドバイスしたせん断と引き抜きの両方を同時に受ける というものを無視、いや識らないのかと思われるが、こんな you は安全率と いうか、曖昧率を大きくする以外に道はないが、今回はそれも甘い気がする。 最後に私がザックリ計算しt16と真っ先にアドバイスしましたが↓URLのように 考えブロック自体を剛接合に近いボルト接合にした場合の不静定ラーメン構造 として実は裏付けをとっているのである。従ってボルト強度計算とベース板の 構造計算を別個に考えてしまうと実際のモデルと大きく逸れる可能性が高い。 最後にベース板の断面係数は1/6x250(ブロック幅)xt＾2であって40mmとかいう 投稿は、どうも勘違い或いは方向違い見当違いなのではないでしょうか？ この森には不静定問題を解ける人は居ませんから、そのような構造なら誰も 正解を見出だせない。だから荒れてしうのだと冷静にみて感じてしまう。 識らない人間同士が幾ら頑張っても解決しないことが世の中にはある。 っということで、難しい問題なので・・・そろそろ閉じましょう・・・ｗ 実務では不静定問題の方が多い。だから正確な設計ができない可能性が高い。
http://www.juuichiya.jp/bolt/bstf03.html ■ボルト 太さによる保証荷重 強度区分４・８ Ｍ８ 1.1Tonf １本でもギリギリ壊れない荷重。 設計の際は使用条件により安全率を考慮して使用願います。 安全率 最低５倍は必要と思われます。 条件が判らないからもっと余裕をとる。たとえば Ｍ１２ 2.7 ×４本 にすれば安全率は暗算で10倍。 Ｍ１６ 4.9 ×３本 〃 15倍。 負荷の偏り。板厚40でテコ作用あるがシャフトで別側が支えるからさほどでない。せん断力。衝撃で無くとも変動荷重。 のような考慮は安全率10～15倍あれば埋没。 計算偏重よりも、Ｍ８は細いかナ 他のこの程度のブツならＭ１２、Ｍ１６を使ってるか、、のバランス感覚が重要。 但し自己責任で済む社内用に限る。設計書が要る受注には費用掛けて依頼。 ↓ ざっと感覚で観れば、ベース板厚は20mm位が適当と考えます。 他で計算しながらこの省きは噴飯だが倣って、黒皮SS400に20mmは無いから16mmでよいはず。ナットでなくタップでも必要強度あり。 重さが嫌ならまだ下の12mmにしたいが、やってみてペコペコするなら補強策。 壊れ方が高強度ボルトなどの突如折れは怖いが、板厚不足は緩やかな曲がりとして目に見えるので自己責任の範疇で注意を払っておけばよい。
とりあえず簡単な指針を ざっくり計算を なんでもいいんだけど 破壊は単位面で圧力 破壊がかかります 150MPaが超えたらまじめに計算です 1 MPa = 10.20 kgf/cm^2 めんどくさいので 1500kgf/cm2 幅250×高さ205×板厚40 も断面は25*4=100cm2 (1000*25/2)/100＝125MPa ↑ モーメント 安全率1近くなんで 根元で曲がりますね ・ ・ ・ と考えていきます とてもざっくりなんですが 計算は早い ほかでも同じことが言えます 人間様の骨は体重3倍で折れるんで 面積はわからんが 大は小を兼ねる場合は150kgf*3 ← 人間様の乗る床とか 小は大を兼ねる場合は60kgfx3 持つものとか その前に筋力で上がらない話がある ざっくり圧力で求めると早いですよ また荒れそうな気配なんで また強度解析しないといけないの？ OS64bit版を入れちゃったので 動かないんだけど 仮想マシンはいてるけどめんどくさい やってほしい場合 各寸法等書いてね と釣り針を垂らしておく 寸法条件等ざっくり過ぎて回答できない まあ、強度解析したところで 持論をたらたら書く人もいますけどねぇ 結局金ですよ金
ohkawa さんへ 回答者間の議論を好まれない？ ようなのでスペース拝借して質したいのですが ＞ベ－スの板を、支持する構造をご提示くださるようにお願いします。 ＞なぜ、幅250×高さ205×板厚40の鉄の２個のブロックにФ40のシャフト・・・ 私は足りないことは認識しながら問い直してません。それが判っても計算は難しいと思うから。 ・・・ように思います。 ＜素人＞ との謙虚さは件の狂人と雲泥の差ながら、信じる信じないになってしまうと道義的責任は変わらないのでは 本サイトはこの種質問はｺﾞﾁｬｺﾞﾁｬ回答数十回にも及ぶ混乱に終るのが常で、その改善策は如何。 しかし"知恵袋"でも単純な計算の例はあるが、本件のような構造体の質問は稀で、回答も計算に入らず撥ね返されてるみたく、それは質問サイトの限界を超えてるからと思うのですが見解如何。 質問者も考えてほしい。 No.41918 床荷重 http://mori.nc-net.or.jp/EokpControl?&tid=289915&event=QE0004 ohkawa さん 私は建築構造設計については素人ですので、余計なことを言わないのが 適切と思いますが、専門家に判断を仰ぐにはもう少々の情報が必要と思います。 "知恵袋"でも多い件で専門家は計算してない。そもそも二級建築士がやる木造家屋では計算が無く設計指針に従うだけで耐荷重幾らと決まるらしく、それを逸れれば計算は簡単でない。 No.41493 重量計算 No.41406 板厚計算 yahagi さん 質問者は、ほったらかしで、かつ 質問内容が不備です。 No.41400 鉄板の厚み計算 Max1 さん この質問では回答のしようが有りません。 No.36902 耐荷重計算（床） No.33650 棚荷重計算について 同じ経過をたどっており、それで果たして質問・回答が役立ったのでしょうか？
前の回答者さんのご指摘と共通しますが、 ベ－スの板を、どのように支持するのでしょうか？ 強固なフレームで支持すれば、ベ－スの板自体は薄くても 右側がら加わる1ｔの力に耐えることは可能です。 ベ－スの板を、支持する構造をご提示くださるようにお願いします。 また、質問の本旨からは逸れるようにも思いますが、 なぜ、幅250×高さ205×板厚40の鉄の２個のブロックにФ40のシャフトが 貫通した構造を採用するのでしょうか？ 右側がら加わる1ｔの力に耐えることを主目的とした構造としたいならば、 直感的には、２個のブロックではなく、シャフトの長さ方向に十分な長さ を確保した、三角形のブラケットのような形状が望ましいように思えます。
貴殿は荷重条件が分かるだろうけど回答者側では理解できません。 しかも、変形しないものなどないです。弾性変形が幾ら許容できるかが問題だ まぁ回答(4)氏、他の常連回答者は基本的に間違いはなく筋が通っているます。 簡単に計算できそうにみえて玄人でも、そうそうできる人は少ないでしょう。 「一方向圧縮軸荷重を受ける長方形板の座屈係数」こんな文献が参考になる。 周辺の板の支持方法によっても大きく歪みも応力も変わってきたりします。 ボルトの計算・・・せん断力と同時に引張荷重を受けるボルトの強度計算に なりますが、こちらも素人ではもとい初心者では難しいかもしれません。 専門家にお金を払って計算して貰うしかないと思います。さもなくば・・・ 実際に現物でテストするのが最も手っ取り早く、間違いない。急がば回れヨ 支持条件の提示もなく、荷重条件もよく分からない・・・そんな中でも、 仮にザックリともしも私が計算するならば・・・どうせ返信はないだろうがw ブロック間をスパンと考え、幅を250と仮定したベース板 t の平板とする。 すると高さ205に1tonの水平力は曲げ応力と同時に圧縮応力をベース板は受け るからこれに十分に耐えられる厚さかつ、剛性を保つ必要があります。 このように単純なモデルに置き換えてみることが大事です。 （ちなみに t16 くらいの板で試験しては如何かと私は思う・・・参考） ※設計者でも無い限り全ての使用条件が分かろう筈もないから結局は分からん
>>変形もNGです。繰り返し頻度は、6秒に１回 計算するまでもなくむりー どこまで変形がゆるされるかですねぇ 喧嘩売られてるかどうかしたないけど 全部剛体で作って 初めの40ミリでたわむよ 寸法もなんも書いてないが シャフトの受け分で抜けちゃう どうせインローにしてあるだろうが まずそこから見直しだよ
何をしたいのかが判りかねます。 ベースは地面などに固定で動かないのか、浮動し横から1ｔが掛かって傾くのか。 シャフトの役目。吊上げる取手なら、ベースに掛かる荷重と横1ｔとの関係がどうなのか。 ネジ、ブロック、ベースが壊れないだけでよいのか、変形がダメなのか、横から1ｔが衝撃的荷重なのか繰返し頻度が高いのか。 材質は何か 必要な情報なのです。それを認識されないならいかに素晴らしい回答があったとしても、そのまま使うことは危険です。知り得ない他の条件があるやもしれぬから。 ましてや此処でのこの種問題では、立派に見せる計算をｸﾞﾁｬｸﾞﾁｬ重ねる輩が現われ偉ぶるのが常で、その真偽の判定どうします？ 行数多いのを採る？
おっしゃる通りでございます。申し訳ございませんでした
新たな質問を立てる前に以前の質問の始末をすべきだと思うの。
補足
回答有難うございます 架台の上にベ－スを載せます。固定と考えてください。真横からの荷重です。 ベ-スは鉄板（ＳＳ400材） 変形もNGです。繰り返し頻度は、6秒に１回 衝撃的ではありません。 宜しくお願いします