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ボックス(W700H1000D250mm)約70Kgをアングル架台(W700H600D250mm)に載せる場合、アングルの形状(厚みと大きさ)を選定する計算方法を教えてください。

質問者からの補足コメント

  • 参照図面を添付いたします。

    「アングル架台の荷重計算」の補足画像1
      補足日時:2015/12/28 10:58

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A 回答 (1件)

質問が余りにも大雑把。

図面要・・・ポイントが分かればよい。
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この回答へのお礼

大変失礼しました。
添付の方法がわかりません。
わかり次第、PDFで概要図面を添付いたします。
ご確認ください。

お礼日時:2015/12/28 10:39

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Q山形鋼の強度

SS400の山形鋼(L=100×100×10)の真ん中に重りをのせる場合、何kgまで耐えられるか教えてください。耐えられるというのは破断もしくはひずみが起こる場合のどちらでも構いません。
できれば計算方法を示していただけると助かります。

Aベストアンサー

スパンL=1500の中央に集中荷重Pを受ける単純ばりにおいて、はり部材L100×100×10が、SS400の許容曲げ応力度fb=156N/mm2となる集中荷重Pの値を計算するので参考にして下さい。ただし、はり部材の自重は無視します。

曲げ応力度σ=M/Zの式に、σ=156N/mm2、最大曲げモーメントM=PL/4=P×1500/4=375P[N・mm]、断面係数Z=24 400[mm^3を]代入して、
156=375P/24 400
∴P=10150 N

10150N(ニュートン)をkgに換算するには、9.8で割って、1035kgと計算されます。
山形鋼の自重による応力度を無視しているので、集中荷重P=1000kgまでOKではないかと考えられます。

【補足】
ちなみに、自重による曲げ応力度を計算すると、
自重(等分布荷重)ω=14.9kg/m=14.9×9.8/1000=0.146N/mm
M=ωL^2/8=0.146×1500^2/8=41063N・mm
σ=M/Z=41063/24400=1.7N/mm2

集中P=1000kg=9800Nが作用したときの曲げ応力度
M=PL/4=9800×1500/4=3675000
σ=M/Z=3675000/24400=150.6N/mm2

合計σ=1.7+150.6=152.3≦許容曲げ応力度fb=156N/mm2

山型鋼の断面性能については、JFEスチールの製品情報を参照しました。
http://www.jfe-bs.co.jp/product/keiko/k002ab.pdf

また、鋼材SS400の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」(著者:上田耕作、オーム社)の107ページ許容応力度表から引用しました。

スパンL=1500の中央に集中荷重Pを受ける単純ばりにおいて、はり部材L100×100×10が、SS400の許容曲げ応力度fb=156N/mm2となる集中荷重Pの値を計算するので参考にして下さい。ただし、はり部材の自重は無視します。

曲げ応力度σ=M/Zの式に、σ=156N/mm2、最大曲げモーメントM=PL/4=P×1500/4=375P[N・mm]、断面係数Z=24 400[mm^3を]代入して、
156=375P/24 400
∴P=10150 N

10150N(ニュートン)をkgに換算...続きを読む

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

Q角パイ・単管パイプの耐荷重を知りたいのですが?

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。

Aベストアンサー

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。

Qアングルの許容圧縮応力度の計算

アングルの許容圧縮応力度の計算、算出方法を教えてください

Aベストアンサー

アングルとは山形鋼のことを指していると思いますが、鋼材の許容圧縮応力度は、座屈がからむので、複雑です。

建築用鋼材の場合
細長比λ、限界細長比Λ、F値をFとすると
λ≦Λのとき、許容圧縮応力度=[1-0.4×(λ/Λ)^2]×F
λ>Λのろき、許容圧縮応力度=0.277×F/(λ/Λ)^2

但し限界細長比Λ=√[π^2×E/(0.6×F)]
E:ヤング係数

細長比λ=L/i
L:材長
i:断面2次半径

参考 日本建築学会「構造用教材2」 p63

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

QHI、HT、TS、DV継手 これって何の略か分かりますか?

配管・継手の種類でHI、HT、TS、DVといのがあるのですが、このアルファベット2文字はそれぞれ何の略か教えて下さい。また、それぞれの用途も合わせて御教授お願いします。

Aベストアンサー

HI  耐衝撃性塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は、衝撃を受けると割れますが、HI管は粘りがあるので割れにくい。 黒っぽい色に着色してあります。 給水配管用として現在主流。

HT  耐熱塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は熱に弱く、フニャフニャになりますが、HTは熱に強いので給湯管に使います、でも最近はあまり使いません、 材質的にもろく、後日ひび割れ、漏水等が起きやすいので、 耐熱と言っても80℃位のお湯で使うと管の内部は、劣化し、ざらついて来ます、つまり、塩ビ樹脂、可塑剤、その他モロモロの添加剤が、お湯に溶け出していると言うことです。 
60℃位なら内面の劣化はほとんどありません。
色は濃い茶色に着色されています。

最近は給湯管には、架橋ポリエチレン管、ポリブデン管等が多く使われているようです。

TS  普通の塩化ビニール管、継ぎ手、 昭和三十年代の終わり頃から、使われ出した物で、化学的に安定で水質、埋設土壌の影響をほとんど受けないので寿命は半永久的、初期に埋設された物を掘り出して調べて見ても内面は平滑で、浸食された形跡は、ほとんどありません。
色は灰色に着色されています。給水配管用。

DV継ぎ手  塩ビ排水管用の継ぎ手です、普通灰色ですが、最近は透明な製品もあります、

いずれの製品も日光には弱く、有機溶剤、防腐剤のクレオソートには、特に弱いので注意が必要です。

以上、簡単な回答ですみません。
 

HI  耐衝撃性塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は、衝撃を受けると割れますが、HI管は粘りがあるので割れにくい。 黒っぽい色に着色してあります。 給水配管用として現在主流。

HT  耐熱塩化ビニール管、継ぎ手、 普通の塩ビ管は熱に弱く、フニャフニャになりますが、HTは熱に強いので給湯管に使います、でも最近はあまり使いません、 材質的にもろく、後日ひび割れ、漏水等が起きやすいので、 耐熱と言っても80℃位のお湯で使うと管の内部は、劣化し、ざらついて来ます、つまり、塩ビ樹脂、可塑...続きを読む

Qねじの耐荷重はどのくらい?

2物体を上下に並べて、ねじで固定しています。
そのとき、下側の物体の荷重はいくつまで大丈夫なのでしょうか?

ねじの本数や物体の素材などが関係すると思いますが、一般的な話としてはどのように考えればよいのでしょうか?

どなたか教えていただけませんか。
よろしくお願いします。

Aベストアンサー

ネジの強度表がありました。

後は吊り下げる物の重量と安全率を考えて本数を決めてください。

参考URL:http://www.neji-no1.com/contents/05/file/index2.html

Q等辺山形鋼L-50*50*6(ブラケット)の計算

等辺山形鋼L-50*50*6(ブラケット)の鋼材で(1)三時半の方向の取付けた時、重量は何キロまで大丈夫なのでしょうか?又、(2)三時の場合、重量は何キロまで大丈夫なのでしょうか?どちらの方向も30cmの鋼材長さになります。

Aベストアンサー

NO1です
NO2さん言われる通りです
座屈検定になると複雑な計算になるので
ひまつぶしの範囲ではありません。
許容荷重半分は大きすぎました 1/5程度でしょうか
それから水平材の中心に荷重をかけるなら
M=0.15WとなりW=0.56t(座屈防止の措置を講じた場合)
 垂直材の向きが上でも下でも関係ないと思いますが。


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