強度があるのは？

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質問者：dmdmjp
質問日時：2010/08/16 09:31
回答数：6件

強度があるのは？

角パイプorＬ型アングルで水槽台を作成したいと考えているのですがどちらのほうが強度があるのでしょうか？

角パイプの場合→５０×５０×ｔ２．３を使用
アングルの場合→３０×３０×ｔ３を使用　　　　　接合部分は溶接

載せる重量は、４５０キロ位です。

コスト的にできればアングル使用したいのですが可能でしょうか？

よろしくお願い致します。

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回答 (6件)

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No.5ベストアンサー

回答者： esaomann
回答日時：2010/08/16 17:35

どちらが強度があるかと言われると聞くまでもないでしょう？

L30×30×3で持つか？ときかれるなら、「（今は大丈夫かもしれないけどいずれ）壊れる（だろう）」が回答です。

重量が約450Kgということは水槽は350L前後だと思います。
となると少し大きめの風呂桶くらいのサイズがあることになりますね。
架台の高さと構造にもよりますが、普通に考えれば４本足で、上段・下段に枠を回すつもりだと想像します。
各面に（６面ありますが）斜材を入れ完全に剛な構成にできればもちそうに見えますが、地震時などの横ゆれがあった時は恐ろしく不安な代物です。
また、このような質問が出るところをみると、あなたは素人のようですから、どのくらいの溶接技術があるのかも不安要素のひとつです。このくらいの品物なら、いいかげんな溶接をすると揺れた時の慣性も大きいので、溶接が破断してしまうおそれがあります。

今、ここに断面性能表がないので計算してみることまでできませんが、（計算までも必要なさそうですし）ものすごく大雑把な話、荷重が小さければいいのですが、ある程度大きな荷重を受ける架台を作る場合、柱の高さが材巾の20倍を超えるくらいになるとけっこう緊張した製作になります。
なぜかと言えば、横揺れなどはブレスを入れることでかなりの程度拘束することができるのですが、座屈については、ひとえに材料の断面性能に頼るだけなので、支柱高さと巾の比が大きくなりすぎるのはうまくないのです。
角Pが充腹形であるのに対し、アングルは非充腹形の材料で、より座屈しやすい形状であり効果的な拘束をしてやらなければなりません。

多分、□50×50×1.6でも大丈夫だと思います。しかし、材の厚さが薄くなると溶接が難しくなりますし、□50×50×2.3で良いと思います。
もし、高さが60cm程度で巾か奥行の最大が1.2M位なら□40×40×2.3でも良さそうです。
アングルならL50×50×6あたりが最低線です。
細長く、したがって曲げモーメントが大きくなるようならL65×65×6かL75×75×6（角Pなら60×60×2.3）も視野にいれなければなりません。
もし私がこんなのを作ってくれ、と言われたら、この程度の材料を使うように説得しますね。

材料単価としては角Pはアングルに比べ30～50％程度高いですが、それにしても重量単価が基本ですからね。単位重量は角Pの方が軽い材料を選択できますし、短辺側の横材は50×30×1.6くらいで充分でしょうから、総額はそれほど差ができないと思います。

注意していただきたいのは、荷重450Kg、架台重量50Kgとしたら、支柱一本には125Kgの荷重がかかります。コンクリート床とか、ピアノが置ける位の対策済みの床ならいいのですが、普通の一般住宅の床にとっては決して小さな荷重ではないので、支柱のベースプレートはできるだけ大きくしておくべきです。
おそらくアジャスターボルトを使われるでしょうから、床に直接置かず、充分な厚みと面積がある捨て板が必要になると思います。