痔になりやすい生活習慣とは?

ドブメッキの角パイプ□-100×3.2と、単管パイプ48.6×2.4の物を水平に2mスパンの2点支持にして
中央に負荷を加えた場合の耐荷重はいくつになりますか?
計算式も教えて下さい。

「角パイ・単管パイプの耐荷重を知りたいので」の質問画像

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A 回答 (2件)

両端ピンピンのモーメント M=PL/4


パイプの断面係数 Z=π(D^4-d^4)/32D
φ48.6*2.4 Z=3835mm^3→3.8cm^3
角パイプの断面係数 Z=(BH^3-bh^3)/6H
真角ならZ=(H^4-h^4)/6H
角パイプ100*3.2 Z=38742mm^3→38.7cm^3

許容応力度に対する検討 SS41クラスで見てます。
M/Z>1.6ton
PL/4Z>1.6ton
Pを求める
P=1.6*4Z/L
486足場パイプ P=1.6*4*3.8/200=0.12(ton)
角パイプP=1.6*4*38.7/200=1.23(ton)

*式の^4は4乗をあらわす。*は掛けるを現わす。
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この回答へのお礼

有難うございます シンプルで解りやすいです。

お礼日時:2012/03/08 21:52

以下のサイトとフリーソフトを組み合わせれば、役に立つのではないでしょうか。



1)「らくちん設計.com」より、「梁のたわみ計算-両端支持 集中荷重」
 http://rakutin.himegimi.jp/tawami-ryous-01top.html
断面形状を選び必要な材料数値を入力すると、断面2次モーメントやたわみ量などを計算してくれます。

2)簡易材料強度計算_08-01(フリーソフト)
 http://www.vector.co.jp/soft/dl/winnt/business/s …
使いたい材料の数値(スパン長さ、断面2次モーメント他)や荷重、安全率などを入力すると強度を計算してくれるEXCELワークシートです。
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この回答へのお礼

有難うございます

今後活用させてもらいます。

お礼日時:2012/03/08 21:53

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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q単管パイプを垂直に建てた時の耐荷重を知りたい

単管パイプを垂直に建てた場合の耐荷重を知りたいのですが?
例えば、ドブメッキでΦ48.6×2.4の単管パイプを垂直に建て、垂直に荷重をかけた場合の耐荷重は?
○1M  ○2M ○3M と単管パイプの長さを変えた場合はどうなりますか?

Aベストアンサー

>http://tryinventor.main.jp/mechanicsz.html

1Mで計算したら、189467.37Nでした。1N≒0.1kgfですから
19トンくらいです。
2M → 47366.843N  5トン弱
3M → 21051.93N   2トン

但し、実際に垂直に加重をかけるのは困難なことと、
両端の拘束条件も色々ですので、座屈だけで判断するのは危険です。
相当割り引くか、M/Z の検討もあわせて行ってください。

Q単管パイプのクランプの強度について

単管パイプのクランプにかかる力に関して質問です。

例えば、垂直クランプのカタログを見ると、せん断強度は500kgと書かれています。

これは、文字通りクランプ自体に500kgかけると壊れてしまうという意味だと思いますが、

垂直クランプで縦、横にパイプを組み、横向きのパイプに力をかけると、

クランプ自体にも力がかかりますが、クランプが壊れる前に、

縦のパイプを掴む力の限界を超えて横パイプがずり落ちてしまうように思えて心配です。

この500kgという数字は、適正なトルクでボルトを締め込んだ際に、

ずり落ちない限界の重さという意味も含んでいるのでしょうか?

もし含んでいない場合には、ずれずに縦パイプを掴んでいられる荷重はどのくらいなのでしょうか?

Aベストアンサー

質問の垂直クランプは直交クランプの事でしょうかね。
クランプ1個当たりの強度を云々される前に単管足場の
スパン当たり積載荷重が400kgと規制されています。
(足場板が4m且つ3点支持が原則ですので1スパン約1.8m)
単管本足場では2スパン取り出すとクランプは6個、真ん中の建地では
2個のクランプがあることになり両側のスパンの荷重の半分ずつを負担するので
荷重は400kg、クランプ1個当たり200kgと規制されている事となります。
以下参考に足場の積載荷重資料です。
尚、現場で見ている限り締め付けはインパクトレンチですので100~140Nでしょう。
あまり締めるとパイプが変形していきます。
http://www.okg-gr.com/pdf/kensetsu_ashiba.pdf

Q単管足場の構造・強度計算

変則の単管足場を組むのですが、構造計算、強度計算書の提出を求められています。
通常の組み方をしないので、何をどう計算していいのかもわかりません。

何か指針となる書式や計算式を教えて下さい。

Aベストアンサー

算式そのものは経験のある方でないと無理だと思います。
考え方も詳しくやり出したらキリがないでしょう。
極力足場材のリース資料からヒントを得て計算されるしかないと思います。

部材の自重プラス作業状態での荷重(人+物+器械)における各状態での強度保証は出来るか。

・ベース部分での荷重は敷き板面での面圧をクリアできるか。(土の支持力がなければ鉄板敷き)
・足場板を併用する場合の敷設方法とその許容荷重
・縦方向のざくつの検討
・曲げ応力、ピン継ぎ手部分、クランプ応力はクリアできるか
・ネットなどを付随して利用する場合、風圧に対する力はどれほどか(風速)
・建物とつなぎをとる場合どれくらいの間隔で何を使うか(自然倒壊防止)
・階段部・開口部における補強対策と梁の計算(墜落防止などの対応の点検も)
・手すり設置における工事安全指針との適合確認
・下組み一括クレーンでの運搬がある場合の吊り手検討
・高さが十分にあるようなものでは長手横方向の力も御検討を(筋交い的な対応)

Q強度計算について

1枚板の両端を支えたときの耐荷重が100kgだとします。
この1枚板の幅を半分にしたとき、耐荷重は増すと思うのですが、簡単に算出できるものですか?

簡単にできるとき→算出方法を教えていただけますか。結果だけでも構いません(4倍になる、など)。

簡単にはできないとき→参考URLなどを教えていただければ幸いです。

Aベストアンサー

幅というのは、板を支えている支点の間の距離ということですね?
これを半分にすると耐荷重は倍になります。例えば、真ん中に100kgの錘を置くような場合の話ですが。
ただ、多くの場合、耐荷重よりたわみの方が先に不都合になるんです。棚の板に重いものを置くでしょう?すると、壊れないけれども、下にたわんで棚として役に立たなくなりますね。長さが半分になると、たわみは1/8になります。

こういうのは、簡単に計算できます。一般に「梁の公式」と呼ばれるものがあるのです。
この↓サイトには、いろんな梁の公式が集められています。
http://www.ads3d.com/i/tb/tb.htm
上で、私の書いたゴタクはこれ↓によります。(以下、ここの公式で説明します)
http://www.ads3d.com/i/tb/t001.htm
この↓サイトでは、計算してくれます。
http://www.ogawasekkei.co.jp/dougu/tanhari.html

ただ、読み方にすこしコツがいります。Mとあるのは、モーメントのことです。多分何がモーメントなのがご存じないでしょうが、何でも構いません。とにかく、梁の公式で求めたモーメントが小さいほど、材料にかかる負担が小さくなります。
100kgの荷重をかけた場合、Mcを見てもらうと、長さが半分ですと働くモーメントが半分になりますから、耐荷重が倍、つまり200kgまでいけるということになります(cの添え字は、中心の点cに荷重をかけたとき、を意味します)。

δとしてあるのがたわみです。δc長さlの3乗に比例しているでしょう?だから、長さが半分になるとたわみは1/8なのです。

Rというのは、せん断力といわれるものですが、まぁ、ふつうはモーメントで先に壊れるから、あまり考えなくていいでしょう。
この力は板の長さに関係ありません。もちろん、きちんと設計するときはせん断力も検討します。

ここまでは、ご質問の答です。
でも、ここまで計算できたら、実際どれくらいの荷重までもつのか計算したくなりますよね・・・・・・

モーメントを断面係数で割ると曲げ応力度が求まります。
断面係数とは、梁(今の場合は棚の板)の断面の形に関係する係数で、こういうふうに↓公式に当てはめて計算できます。
http://www.fujimfg.co.jp/benri/kansei-m01.htm
曲げ応力度が何なのかはどうでもいいです。とにかく、材料にかかる負担の大きさです。この曲げ応力度を、材料の許容曲げ応力度と比べます。
許容曲げ応力度とは、「ここまでは負担をかけていいよ」という技術基準のことです。この数字もどこにでも転がっています。
例えば木材の場合↓
http://www.joto.com/fj/forum/0601/database01.html
長期の許容曲げ応力度と比べてください。計算して出した曲げ応力度が、材料の許容曲げ応力度より小さければOKです。

たわみは、材料のヤング率(E)と断面二次モーメント(I)が必要なのですが、
ヤング率→http://www.wood.co.jp/exmk/index8.html
断面二次モーメント→http://www.fujimfg.co.jp/benri/kansei-m01.htm(前掲)
というふうに、これもどこにでも転がっています。

さ、これであなたも構造屋さん( ̄ー ̄)vニヤリッ

幅というのは、板を支えている支点の間の距離ということですね?
これを半分にすると耐荷重は倍になります。例えば、真ん中に100kgの錘を置くような場合の話ですが。
ただ、多くの場合、耐荷重よりたわみの方が先に不都合になるんです。棚の板に重いものを置くでしょう?すると、壊れないけれども、下にたわんで棚として役に立たなくなりますね。長さが半分になると、たわみは1/8になります。

こういうのは、簡単に計算できます。一般に「梁の公式」と呼ばれるものがあるのです。
この↓サイトには、いろんな梁の...続きを読む

Q金属パイプの強度と価格

構造用鋼管(SIK400)、配管用鋼管(SGP)、機械構造用炭素鋼鋼管(STKM)など
パイプには材質で分類した種類が多数ありますが、
強度順列、価格の順列が表しているような資料はインターネット上にありませんか?

STKMは炭素が入ってるから強かろう・高かろうと思うのですが、
SIK400とSGPはどっちが安く、強いのかが全く分かりません。

そして、個人がDIYするような場合はどの鋼管を買うのが一般的なのでしょうか?

Aベストアンサー

DIYとのことですから、大口径管ではなく、せいぜい100A(4インチ、Φ114.3)以内くらいの話ですよね。
少し荒っぽい説明になりますが・・・
配管用鋼管は流体(水、油、エアーなど)を送ることを前提としたもので、想定された圧力下で漏れなどがないことが必要とされます。当然ネジ切りにも対応したものになります。
これに対して構造用鋼管では要求される機械的強度が確保されればそれで良いのです。

なので、SGPを例えば梁や柱のように使用する場合に断面係数、とか二次モーメントなどの機械的強度を持ち出す意味が無い、というのが原則的な話です。
ですから「鋼管の断面性能表」などには構造用鋼管の断面性能がのっているのです。
まあ、そうは言っても使うこともあり、知っておきたい必要もありますよね。

SGPは管外径に対して肉厚は一種類だけで、例えば40A(Φ48.6)は肉厚3.5mmです。
より肉厚が必要な場合には圧力配管用炭素鋼鋼管(STPG、俗にスケジュール管)が使われます。
これは同じ40AでもSch40で厚3.7、Sch80なら厚5.1、Sch160なら厚7.1となります。
構造用鋼管の40Aでは3種類の厚さがラインナップされているようで、2.3、2.8、3.2となります。
一般的にはSTKはSGPより肉厚が薄い場合が多いですね。

使用した感じではSGPはSTKよりやや軟質な感じがすると思います(ネジ切りに対応しているのですから当然ですが)。
しかし、クロモリパイプのような高強度を狙ったものを別にすれば、小径管においては材質そのものの強度より、管径と肉厚によって強度が決まると考えても外れてはいません。
同じ外径であれば肉厚であればより強く(しかし重くなる)と考えて良いのです。
ただし、8Aや10Aなどのようにあまりに細径ですと自重による撓みが大きくなり、用途によっては薄肉でより径が大きいものの方が良い場面もあるでしょう。

単価ですが(鋼材は多くの場合、Kgあたりの価格になります)
STK<SGP<Schとなり、細径のものほどKg単価は高くなり、定尺は5.5mです。
断面性能は「鋼管の断面性能表」で検索してください。
また、鋼管の断面性能の計算式も同様に検索してみると良いでしょう。

なお、炭素鋼鋼管についてですが、普通、鉄鋼材には多かれ少なかれ炭素が含まれています。
「炭素鋼」とわざわざ唱っているのはC%を問題とするためです(すみません、これも分りやすくするために荒っぽい説明なんですが)。
鋼材中の炭素が多いと溶接が難しくなるのです。C%が0.3%以上になると溶接やガス切断による熱で焼き入れ状態になってしまうこともあります。
DIYレベルなのですから。「炭素鋼」という言葉には反応する必要はないと思います。
STKは一般構造用炭素鋼鋼管であり、外径は配管用鋼管と同じ系列です。
STKMは機械構造用炭素鋼鋼管で、ここにはSTKやSGPにはない径の管もあります(例えば19.1とか31.8とか)
鋼材の入手はお近くの鉄工所に頼むのが手っ取り早いですよ。

DIYとのことですから、大口径管ではなく、せいぜい100A(4インチ、Φ114.3)以内くらいの話ですよね。
少し荒っぽい説明になりますが・・・
配管用鋼管は流体(水、油、エアーなど)を送ることを前提としたもので、想定された圧力下で漏れなどがないことが必要とされます。当然ネジ切りにも対応したものになります。
これに対して構造用鋼管では要求される機械的強度が確保されればそれで良いのです。

なので、SGPを例えば梁や柱のように使用する場合に断面係数、とか二次モーメントなどの機械的強度を持ち出す意...続きを読む

QkN単位とkgf単位の変換の仕方について教えてください。

kN(キロニュートン)単位とkgf(キログラムエフ)単位の変換の仕方について教えてください。
kgf側の数字がわかっている時、○○kgf×9.8=○○N
とういのは聞いたのですが、キロニュートンで答えを知りたい場合はどうしたらよいのでしょうか?
また、逆にニュートン側の数字だけわかっている場合にキログラムエフにするには、キロニュートン側の数字だけわかっている場合にキログラムエフにするには、の場合も教えてください。

ネットで調べても、数字がぐちゃぐちゃになってどういった考え方をして計算してよいのかわかりません。
強度計算をしているので、間違いないように理解できるように教えていただければ本当に助かります。
どうぞ助けてください。
よろしくお願い致します。

Aベストアンサー

 k(キロ)は1000という意味ですから、

 1kN=1000N

となります。

http://www.weblio.jp/content/%E3%82%AD%E3%83%AD

 1km=1000m、1kg=1000g

と同じです。

Qチャンネル 強度計算

今回、チャンネルで物を吊るすのに耐えれるかどうか心配で
計算をしたくて困っています。

使用する材料は、チャンネル寸法(75x40x6x1500)の先端から50mm手前に
穴をあけ、ボルトを出し、既存のチャンネル(125x65)と組み合わせ、300kのもの
をぶら下げたいのですが、大丈夫なのか心配です。

吊り下げた部分が曲がってこないかなどの心配があり、
計算してみたくてもわかりません。

いつもはアンカー工事などをやるのですが、今回できないという事も
あり心配です。

絵を書いた画像をつけてますので、アドバイスよろしくお願いします。

Aベストアンサー

No1です
剛構造設計基準を元にした剛構造設計便覧です
http://www.jfe-steel.co.jp/products/building/binran/binran.pdf
許容応力度も含め出ていますが、以下でもここに調べられます。
梁の計算式はこちら
http://www.takitard.com/beam/beam.pdf
http://www.geocities.jp/iamvocu/Technology/kousiki/kousiki-kouzouhari/kousikikouzouhari.html
断面係数はこちら
http://www.mrfj.co.jp/product/kuzi/ymgt/
許容応力度はこちら
http://news-sv.aij.or.jp/eg1/004/PDF/02_1-4syo.pdf

計算書の提出が必要でしたら、上記に則って計算してください。
ご自分で安心できれば良いのであればNo.1で書いたとおりです。
ちょっといい加減ぽかったので、ちゃんと書くと。。。
但し頭の中が古いのでkg表示です。(今はN=ニュートンですよね)

普通に考えて、あの形状ですとせん断と曲げですよね。
梁の形状として、片持ち梁は無理があるかもですが、既存のチャンネル(125x65)との
接合部を「剛=リジッド」で見て、突き出し1Mで見ると
ρs=300kg/8.818(断面積)=34kg
M=300x100(荷重x長さ)=30000kg-cm
ρm=(M/Z)30000/20.2=1486kg/cm2

許容応力度ですがモーメントの結果は引っ張りと比較
せん断は引っ張りの1/√3 
SS400の場合引っ張り1.6トン/cm2 せん断920kg/cm2

1486/1600 + 34/920 + ・・・<1
それぞれの比較の合計が1以下になるようにします。

No1です
剛構造設計基準を元にした剛構造設計便覧です
http://www.jfe-steel.co.jp/products/building/binran/binran.pdf
許容応力度も含め出ていますが、以下でもここに調べられます。
梁の計算式はこちら
http://www.takitard.com/beam/beam.pdf
http://www.geocities.jp/iamvocu/Technology/kousiki/kousiki-kouzouhari/kousikikouzouhari.html
断面係数はこちら
http://www.mrfj.co.jp/product/kuzi/ymgt/
許容応力度はこちら
http://news-sv.aij.or.jp/eg1/004/PDF/02_1-4syo.pdf

計算書の提出が必要でした...続きを読む

Q鉄骨の最大荷重

H-100×100×6×8(L=2m)がIの方向(吊りビーム)で使用した場合、何トン持つか計算してみたのですが、自信が無いので査定して頂きたいのですが・・・。

Z=26.7cm3
fb=2.35÷1.5=1.6N/mm2
A=21.59cm2
fs=2.35÷1.5√3=0.91N/mm2

M=Zfb=42.72Nm
Q=Afs=19.65N

MP=42.72×4÷2=85t
QP=19.65÷2=9.8t

よって、最大荷重は9.8t

Aベストアンサー

スパンL=2 000 mm の吊ビームH-100×100×6×8(SS400)の中央に、
載荷する最大荷重Pを求めるものとして答えます。
通常、H形鋼を弱軸方向に使用するとは考えずらいので、
断面係数は強軸方向のZx=75 600 mm3を採用します。
ここで、計算はNとmmで進めます。
なぜならば、建築基準法及び施行令あるいは鋼構造設計規準で、
SS400の許容曲げ応力度Fb=156 N/mm2 
許容せん断応力度 fs=90.4 N/mm2と定められているからです。
<曲げに対する検討>
荷重Pによる曲げモーメントM = PL/4 = P×2 000 P/4 = 500 P
(なお、自重による曲げモーメントは非常に小さいので無視します)
曲げ応力度σb = M/Z = 500P / 75 600
これが、許容曲げ応力度Fb=156 N/mm2 以下であれば良いので、
500P / 75 600 ≦ 156
∴P ≦ 23 587 N
1 kgf ≒ 10 N より 2.3 tfまでいけそうです。
<せん断に対する検討>
ここで、せん断に対する検討もしておきます。
せん断に対してはウェブが抵抗すると考えます。
ウェブ断面積Aw=6×84=504 mm2
せん断応力度τ=Q / Aw = 23 587 / 504 = 46.8 N/mm2 ≦ fs =9 0.4 N/mm2
∴安全
よって、2.3 tf までOKと考えて良いでしょう。

許容応力度については、「計算の基本から学ぶ 建築構造力学」上田耕作・著 オーム社
P107 許容応力度から引用しました。

スパンL=2 000 mm の吊ビームH-100×100×6×8(SS400)の中央に、
載荷する最大荷重Pを求めるものとして答えます。
通常、H形鋼を弱軸方向に使用するとは考えずらいので、
断面係数は強軸方向のZx=75 600 mm3を採用します。
ここで、計算はNとmmで進めます。
なぜならば、建築基準法及び施行令あるいは鋼構造設計規準で、
SS400の許容曲げ応力度Fb=156 N/mm2 
許容せん断応力度 fs=90.4 N/mm2と定められているからです。
<曲げに対する検討>
荷重Pによる曲げモーメントM = PL/4 = P×2 000 P/4 = 500 P
(なお、...続きを読む

Q鋼板の曲げ応力について

初心者です

壁に厚さ32mm 幅150mm 長さ515 の鋼板があります
壁に片方を付け、反対側に10knの力をかけるとゆう作業なのですが、
10knでもつのか、またどの位の力までもつのか知りたいのですが算定のしかたが分かりません

宜しくお願いします

Aベストアンサー

図のような荷重状態を想定しました。
また、鋼材の材質が指定されてないので、一般的なSS400(一般構造用鋼材)を想定します。
SS400の許容曲げ応力度fb=156N/mm2、また、許容せん断力fs=90.4N/mm2とします。
なお、計算はNとmmで進めます。
(1)曲げに対する検討
最大曲げモーメントM=PL=10,000×515=5,150,000N・mm
断面係数Z=bh2/6=150×32×32/6=25,600mm3
曲げ応力度σb=M/Z=5,150,000/25,600=201N/mm2>fb=156N/mm2
∴許容曲げ応力度を超えているので安全とはいえません。(もたないです)
では、何kNまでならOKかと逆算すると,
P×515/25,600=156
P=7,754N
∴7.7kNまでなら計算上はOKとなります。
このとき,せん断に対しては,
せん断応力度τ=P/A=7,700/150×32=1.6N/mm2≦fs=90.4N/mm2
∴せん断に対しても安全といえます。
(注)SS400の材料自体の計算例を示しましたが、これ以上に壁に対する固定方法のチェックもお忘れなく。

参考文献:計算の基本から学ぶ 建築構造力学 上田耕作 オーム社

図のような荷重状態を想定しました。
また、鋼材の材質が指定されてないので、一般的なSS400(一般構造用鋼材)を想定します。
SS400の許容曲げ応力度fb=156N/mm2、また、許容せん断力fs=90.4N/mm2とします。
なお、計算はNとmmで進めます。
(1)曲げに対する検討
最大曲げモーメントM=PL=10,000×515=5,150,000N・mm
断面係数Z=bh2/6=150×32×32/6=25,600mm3
曲げ応力度σb=M/Z=5,150,000/25,60...続きを読む


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