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SPCCの板厚の耐荷重について
2023/10/19 21:28
- SPCCの板を曲げ加工して台の脚を作る際の耐荷重を知りたい
- SPCCの板の厚さを薄くしたいが、2脚で30kg程度に耐えられる厚みはどれくらいか
- 脚のみで考えた場合、ベニヤ板をボルトナットで固定する想定での厚みを知りたい
SPCCの板厚
2018/09/03 15:03
初めまして。
専門的な知識が無いので助けていただければと思い、質問させていただきました。
SPCCの板を曲げ加工して添付画像のような台の脚を作るのですが、
その耐荷重がわからず困っております。
できればSPCCの厚さを薄くしたいと思っているので、
2脚で30kg程度に耐えれる厚みはいくつになるでしょうか…。
これは天板素材や質量、固定方法などで変わってくるのだと思いますが、
脚のみで考えた時のもので構いません。
（一応、t12のベニヤをM4～M5のボルトナットで固定と想定しています。）
おかしな質問になっているのかもしれませんが、
何卒よろしくお願いいたします。
質問者が選んだベストアンサー
適切な位置にステーを設ければ、幅20mm、板厚1.6mmで、積載荷重30kgに対して、安全率「3」程度を確保できそうです。
幅20mm、板厚1.6mm、長さ300 mm（天板からステーまでの脚の長さ）のSPCであれば、
縦弾性係数 E：210000 N/mm^2
断面2次モーメント I：6.83 mm^4
断面積 A：32 mm^2
参考URLの座屈計算によれば、逆V形脚の片側の脚が座屈する荷重は、318 N≒32 kgfになるので、全体として30kgの積載荷重に対して安全係数「3」以上を確保できそうです。
座屈計算：
http://ebw.eng-book.com/heishin/LongColumnBuckling_Euler_3_calculation.do?category=Euler_3
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その他の回答 （6件中 1～5件目)
先ず、ご予算は？
それと、一品もの？ 量産品？
ＳＰＣＣでなければいけないの？
ＳＨＣＣとかＳＳ４００とかじゃあダメ？
ＳＰＣＣでやるなら断面をコの字曲げなきゃね
アルミ↓だけれどＳＰＣＣでも同様
https://www.monotaro.com/g/01591919/
曲げずに平板のままなら
恐らく２Ｌのペットボトルを乱暴に置いたら
それだけで足は曲がるでしょう
でもコの字に曲げたら１００ｋｇの巨漢が乗れる
https://www.monotaro.com/g/00154761/?t.q=%93%A5%82%DD%91%E4
お礼
2018/09/06 13:47
回答をいただききありがとうございます。
予算が少ないのでSPCCの一枚物でと浅い考えでした。
コの字も含めもう一度検討してみます。
素人の質問にご丁寧な回答、本当に感謝です。
正直に申し上げてとっても苦しい構造設計と思います。
この構造では、天板から脚に荷重が加わった場合に、床面がすべりやすい場合、260mmの寸法を保つことができずに「股裂き」状態になってしまうモードが最も心配です。
30kgに天板の質量3kgを加えると、一脚あたり16.5kg程度を負担する必要があります。このときに、「股裂き力」は、床面の摩擦力をゼロと仮定した場合、3kg弱になります。高さ350mm(長さ369mm)の片持ち梁が、3kg弱の力で塑性変形しないように設計するためには、幅20mmで厚さ3.5mm程度は必要と計算できます。
この厚さは、30kgの荷重が各脚に等分に分配され、且つ衝撃荷重が加わらないと仮定した場合です。常識的には、少なくとも安全係数「３」を見込む必要があるでしょうから、6mm以上の板厚が必要と思います。この板厚が必要とすると、SPCの領域を超えてしまいますね。
「股裂き力」を低減するには、逆V形のか脚間をつなぐ「ステー」を設けることが有効と思います。ステーを設けた条件であれば、もっと薄い板厚でも設計が成り立つと思います。
お礼
2018/09/06 13:48
回答をいただききありがとうございます。
通常手に入りやすい3.2でも曲がる
お礼
2018/09/06 13:46
回答をいただききありがとうございます。
3.2でも曲がるとなると形状から要検討ですね。
素人の質問にご丁寧な回答、本当に感謝です。
「耐える」をどの様に捉えてるのでしょう。
脚が変形しなければよいと考えてるなら、板厚は何でもよい0.3mmでも大丈夫
でも机として役に立たないと思います、どこかに物を載せればフワフワ板が揺れるような物になります。
テーブルの上で何かをするのでしょうね、花やぬいぐるみを飾るだけの用途なら上に書いた様に板厚を気にすることはない、作業性を考えて1mm程度のものを選べばよいでしょう
でも、テーブルの上で作業をするとか、食卓の様に使うならその形自体がダメです、板ではなく20mm×20mm程度の棒でないとテーブルが不安定で作業できません。
お礼
2018/09/06 13:46
回答をいただききありがとうございます。
そうですね、確かに何か作業を前提とするかどうかで決まりますよね。
形状からもう一度検討してみます。
素人の質問にご丁寧な回答、本当に感謝です。
お礼
2018/09/06 13:47
回答をいただききありがとうございます。
専門的な計算までしていただき本当にすみません。
脚は諸事情で逆V形にせざるを得ないので、ここまで具体的な数字を提示していただきすごく助かります。
予算を含め出来るだけ加工が少なくシンプルにという考えからこのような形状にしておりました。
ステーを設ける・曲げを入れるを前提にもう一度形状から検討してみます。
素人の質問にご丁寧な回答、本当に感謝です。