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薄鋼鈑束を受ける梁の設計
2023/10/19 19:22
- 薄鋼鈑束を受ける梁の設計について、鋼材の許容応力や安全率を考慮して、幅×高さの最適なサイズを求める必要があります。
- 鋼鈑のたわみよりも梁のたわみが大きい場合は、2点支持の跳ね出し梁の計算を行い、梁の幅×高さを最適化することができます。
- 薄鋼鈑を束ねた物のたわみ量の計算方法については、解かない方に教えてもらうか、製作会社に相談することをおすすめします。
薄鋼鈑束を受ける梁の設計
2018/05/02 16:02
ステンレス鋼板2.5×850×1000の80枚束1335kgを3束積み重ねた総重量4tonを2本の両端支持梁長さ900mmで受けます。（添付図あり）梁の鋼材許容応力を235N/ｍｍ2、安全率5とした場合、等分布荷重と考えると、梁の幅×高さが65×65mmぐらいになります。でも、鋼鈑は縦に並べてるのではなく横に寝かせています。多少たわみますが鉄の塊です。梁のたわみの方が鋼鈑のたわみより大きいと仮定すると、2点支持の跳ね出し梁の計算になり、梁の幅×高さが50×25mm（薄くしたいので）ぐらいになります。鋼鈑のたわみが大きければ、梁の上に2点支持になるように突起を付けても有効に思います。この考え方および上記概算値は正しいでしょうか？
あと、薄鋼鈑を束ねた物のたわみ量の計算方法も分かりません。
解かる方教えて下さい。よろしくお願いいたします。
可能であれば製作会社も探しています。
質問者が選んだベストアンサー
ステンレス鋼板2.5は、梁の撓みに沿って曲がりますから、分布荷重として梁を設計する方適切でしょう。
搭載するステンレス鋼板が曲がらないものとして、長さ0.025m×2の跳ねだし梁として設計したら、梁が折れて大事故を起こすと思われます。
ステンレス鋼板の撓み計算は、両端支持の単純梁の撓み計算と同等です。
t2.5の板1枚を支間850mmで支持すれば、4.9mmほど撓みます。多数枚重ねても、重ねた板どうしの摩擦が小さいと考えれば、撓みの大きさは変化しません。（簡易的に、ステンレスの密度とヤング率は、鋼材と同じと仮定）
因みに、65×65の梁2本支間900mmで、3000kgの分布荷重を支持した場合、撓みは、0.46mm程度と計算できますので、搭載するステンレス鋼板は、梁の曲りに沿うと考えるのが適切と思います。
＞鋼鈑のたわみが大きければ、梁の上に2点支持になるように突起を付けても有効に思います。
理屈の上で、ご提案の方法は成り立つと考えられますが、支点に圧力が集中するので、鋼板に傷がつく可能性があることや搭載する位置がずれた際のロバスト性が低いので、最悪の場合、梁が折れる可能性がありそうです。
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その他の回答 （3件中 1～3件目)
>鋼鈑のたわみより大きいと仮定すると、2点支持の跳ね出し梁の計算になり、梁の幅×高さが50×25mm（薄くしたいので）ぐらいになります。
単純計算なら梁のたわみ量は鋼板のたわみと関連ないと思いますけど、どんな計算してるんですか？
また梁の断面もわかりませんが、まさか無垢断面ですか？普通は市場性のある形鋼使うのが普通です。
>梁の上に2点支持になるように突起を付けても有効に思います。
全く無駄のような気がしますけど、これもどんな計算ですか。
>薄鋼鈑を束ねた物のたわみ量の計算方法も分かりません。
鋼板が一体化されてないと仮定すると、計算は非常に面倒です。一番下の鋼板は上の荷重をかなり背負うので、結構撓むと思いますけど、たわんだままにすると歪みが残っちゃうんじゃないですかね。
なんで２点支持か分かりませんが、適当な角パイプで多支持するのが無難だと思いますけど。
お礼
2018/05/08 13:55
的確にご理解いただいたご回答ありがとうございました。内容の理解と確認に手間取り返信遅くなりました。ロバスト性なんて単語も初めて目にする程度なのでご勘弁を。結果としては、2点支持案も安全性に欠けるとのご指摘、そうなるかなとは思っておりました。支持点のずれを抑制する為のガイドを梁の両端に立てようかと思います。支点上には緩衝材を当てる処置を追加します。現在3件の回答ではベストです。もう少し待ってみようと思います。