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板の強度計算について（カーボン板）
2020/02/05 12:24
板の強度計算について教えて下さい。当方素人です。
物を乗せるカーボン板を検討しています。
カーボンの曲げ強度は２４．５MPaとなっています。
板の厚みは５ｍｍ、幅２１０ｍｍで両端１０ｍｍを足で支えます。
（長さは７００ｍｍです、念のため）
ここに約７ｍｍ間隔で重さ５ｋｇの製品を27個並べたいと考えています。
この場合板の強度に問題がないのかを知りたいのですが、
どのような計算になりますでしょうか。
もしくは問題の「ある」「なし」だけの回答でも構いません。
どなたかお詳しい方、ご教示頂けます様宜しくお願い致します。
回答 （5件中 1～5件目)
板の寸法は、210 × 700 mmとのことですが、回答者によって板の方向に対する解釈が異なっているように感じます。
支間を210 mmとする（U字溝の蓋のような）使い方
支間を700 mmとする（足場板のような）使い方
＞約7 mm間隔で重さ5 kgの製品を27個並べたいと考えています。
具体的な並べ方の姿が想像しにくいので、上記のように異なる解釈が生じる原因にも思えます。
ご所望の回答が提示されていないとお感じであれば、その旨と、もう少々条件を具体的に追記なさることをお勧めします。
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分布荷重・集中荷重
https://xn--ogtp4xerm.com/oas/000096.php
で集中荷重に変換して
断面積席で割れば 中央部にかかる 応力が求められる
それ以前に 両端10mm というと 足は□20 の4本分足
幅210mm
梁も何もない構造に私が乗ったらひっくり返る
次のURLの情報によれば、カーボン板材のヤング率は50GPa程度の模様です。
http://moyane.blog25.fc2.com/blog-entry-310.html
厚さ5mm×支間210mm×巾700mm板状の両端支持梁に、５kg×27＝135kgの分布荷重を加えれば、梁の公式から、撓みは0.05mm程度、最大応力は12MPa程度と計算できます。
カーボン板材の曲げ強度24.5MPaの値が信用できれば、静荷重に対する安全率は2倍程度あるので、「そーっと」製品を載せるのであれば、すぐにカーボン板材が折れることはなく耐えると思います。とはいっても、静荷重に対する安全率が2倍では、現実の使い方（動荷重）における安全率は不十分だと思います。
併せて、カーボンの曲げ強度24.5MPaの値が、どのような製品データに基づくか、きちんと検証することも必須と思います。24.5MPaの出典を、ご提示下さるようにお願いします。
そもそも曲げ強度だけでは判断できませんが、板厚み５ｍｍ、長さ７００ｍｍという数値を鑑みると構造的には「ダメ」でしょうね。
折れるかどうかは微妙なラインな気がしますが、真ん中がたわんでお皿みたいな形になるでしょう。
特にカーボンは強度は高くて柔軟なので(この辺り、厳密には細かな種類によりますけど)ぐにゃんぐにゃんに歪むんじゃないかな。
完全に感覚での話ですが、足を真ん中にも追加して3点支持にしてギリギリ、5点支持にすれば何とか、というイメージですね。
ただこうしたサイトで「どのような計算になりますでしょうか。」というようなレベルの人が、総重量100kgを超えるワークを支える構造を検討するのは危険です。
専門書でも何でも買って勉強するか、専門の業者などキチンと技術のある人に依頼するのをお勧めします。
