片持ち梁の固定端の溶接強度の計算方法

添付の図(斜線部は溶接箇所で、溶接脚長(7.5mm)ではなく、のど厚(5mm)で展開)の様な断面の片持ち梁の固定端の溶接強度の計算方法です。

1. 固定端は両側すみ肉溶接とし、すみ肉溶接の脚長を7.5[mm](のど厚 = 7.5 / √2 = 5.3[mm]→5[mm])とします。
2. 固定端から自由端までの距離は200[mm]で、自由端には上から500[kgf]の荷重が掛かる。
3. 溶接の許容応力を25[N/mm2]とする。

この条件で計算すると、最初に溶接の展開断面から断面係数を求めないといけないので、

Z1 = bh^2 / 6 = (255 x 157^2) / 6 = 1047583[mm3]
Z2 = bh^2 / 6 = (12 x 140^2) / 6 = 39200[mm3]
Z3 = bh^2 / 6 = (18 x 135^2) / 6 = 54675[mm3]
Z4 = bh^2 / 6 = (175 x 135^2) / 6 = 531563[mm3]

Z = Z1 - 2 x Z2 - 2 x Z3 - Z4 = 1047583 - 2 x 39200 - 2 x 54675 - 531563 = 328270[mm3]

断面係数は328270[mm3]となり、応力はモーメントを断面係数で割れば算出できるので、

σ = M / Z = (500 x 200) / 328270 = 0.3046[kgf/mm2] = 2.99[N/mm2] < 25[N/mm2]

となり、この溶接で荷重に耐えられるという計算なのですが、この計算方法で合っているのでしょうか？

No.2 ベストアンサー 回答者： mapascal 回答日時： 2015/10/18 20:32

＞T型というのは、添付の図のような断面の場合、横方向の中点で分割して、分割したT型の断面係数を求め、分割したT型2本で荷重を支えると仮定して、応力を求めるということですか？

それでもよいですし、2枚あるリブを1枚として、その部分の溶接量を倍にして計算すればよいと思います。

この回答へのお礼

それで計算しても同じ断面係数が出てきますね。
回答ありがとうございます。

お礼日時：2015/10/23 21:45

No.1 回答者： mapascal 回答日時： 2015/10/12 12:09

Ｔ型の断面で近似するのが正しい。

この回答へのお礼

返信ありがとうございます。
T型というのは、添付の図のような断面の場合、横方向の中点で分割して、分割したT型の断面係数を求め、分割したT型2本で荷重を支えると仮定して、応力を求めるということですか？

お礼日時：2015/10/18 16:27