断面二次モーメント 安 全 率 断 面 係 数 ヤ ン グ 係 数 許容曲げ応力度 許容せん断応力度 21×10kgf/㎠(6×10N/㎠) 337㎤ 2,400kgf/㎠(23,500N/㎠) 1,400kgf/㎠(13,700N/㎠) 402㎠ 912㎝ 約30 10 30 40 45 たわみδ (㎜) ( 荷重P 500 400 300 0 100 0 ) 1,800 4,000 P 4 6 7 SL15 1,500mm 250mm 40mm 55kg SL1 1,000mm 250mm断面二次モーメント I π 64 d4 断面係数 Z(=I/y) π 32 d3 断面二次半径 i 1 4 d Y X d ※括弧以外の標準径の適用が望ましい。 ※参考JIS G 3191 製品名・形状 寸 法 mm d (52) 56 60 55 64 65 (68) 70 75 85 80 1 90 95 100 110 140 150 130 160 180 0 359 449 4 636 4 876 105 118 155 1 256 322 400 491 719 1,0 1,400 1,0 2,490 3,2 5,1502軸曲げで腹板の許容圧縮応力度が小さい値になります。なぜですか。 A1-8. モーメントの設定が想定している方向と異なる方向で設定していることが原因です。 Y軸回りの曲げモーメントを設定している場合ですと、断面を横方向に曲げる力となるため腹板として作用しません。 断面を縦方向
M Sudo S Room 扇形の断面2次モーメント 極慣性モーメント
板 断面二次モーメント
板 断面二次モーメント-建築構造用ステンレス鋼材/正方形・寸法・質量・断面性能(参考値) 辺の長さ A×B 厚さ t R 単 位 質 量 参考 断面積断面二次モーメント I =4390cm4 ヤング係数 4E=70×10 kg/ cm2 C=4000 / 00 210 25 C C=4000 / 00 / 210 鋼製軽量足場板 品 番 長 さ 重量 NB400 4000 130 N00 3000 100 NB0 00 68 NB100 1000 325 (mm) (kg) 合板足場板(販売品) 品 番 長 さ 重量 G2840 4000 2 G 00 110 (mm) (kg)
2 ポリカナミ折板の規格と断面性能 品番 色調 幅 (㎜) 長さ (㎜) 厚さ (㎜) 換算板厚 (㎜) 断面積 (㎝2) 断面2次 モーメント (㎝4) 断面係数 (㎝3) pva107w クリア 600 フリーサイズ (12,000まで) 15 218 1301 2814 291 1737 3732 pva960wリンクプレート 30mmの木矢板を2枚重ねた場合は60mmの木矢板の断面係数の1/2 となるので、 60mmの木矢板と同等の断面性能にしようと思えば、30mmの木矢板の4枚重ねが必要となります。 (ちなみに、45mmの木矢板を2枚重ねすれば、60mmの木矢板の断面係数よ断面二次モーメントは、片側を計算した後に2倍する。水平又は水平に近い部材(板)は、その断面重心を通る水平軸に対する自身の二次モーメントi(=a・h 2 /12)が他と比較して無視できる程小さい値となるのでiの計算はせず、断面積a(mm 2 )に中立軸からその部材の重心迄の距離l(m)の
断面二次モーメントとは 曲げモーメントに対するはりの部材の変形のしにくさを表した量である。 物体の断面(大きさや形状)を変えると, 断面二次モーメント (area moment of inertia, 2 nd moment of area, second area moment, quadratic moment of alea)の値も変化するので これを算出する「断面二次モーメント式」は、断面の形状によって異なります。 例えば、断面が四角形の角形状の場合、幅bで厚さhの角棒の断面二次モーメントは「bh 3 /12」となります( 結論を言うと 曲げに対する強さを決める要因は断面2次モーメントです 結構勘違いしている人がいるかもしれませんが 断面積ではありません 以下の方に推奨した記事です ・機械設計業界に転職した就活生さん ・機械設計業界に転職した未経験転職者
圧縮板の座屈 6 圧縮補剛板の座屈 Il :縦補剛材の断面二次モーメント F :縦補剛材の断面積 bD γ=EIl :補剛材剛比(22) bt F δ= :縦補剛材の断面積比(23) (2)アスペクト比α0と座屈係数kとの関係 図‐15 補剛板の座屈係数kの計算結果の一例1) 図‐16 座屈応力度と補剛材剛比との関係 6 ( 1) 4 (1 ) 2(3) 添接板の断面二次モ-メントの計算 1) フランジ添接板 外 側板 幅fpb1=1750cm ボルト孔径 dh = 230 cm 板 厚fpt1= 090 cm フランジ n2 = 2 本 (軸横断) 面 積PAf1=1161cm2 ウ エ ブ m2 = 2 本 (軸横断) 内 側板 幅fpb2= 700 cm 板 厚fpt2= 090 cmここでEは ヤング係数, Iは断面二次モーメントすな モーメントでWKはK番 目の板の断面係数を示す。(11)式 は総曲率式と同一のものとなる。 IV各 板の内力の実測値と曲率式計算結果との比較 第3図 は独逸国有鉄道用バネ図面であって,フ ッゲン ベルガー伸計測器にて内力σを実測されたもので
図1のような半円形断面の図心の位置C 1,C 2 を求めた後、断面二次モーメントI x を求める。 図1半径rの半円形断面 解 図2のように座標を取る。yは(1)式のようになる。図心を求めるために(2)式の値を計算する。図心の定義式(4)式からx軸からの図心の位置c 1,c 2 が求められる。 図2 図3 図2のx軸:断面1次モーメント(cm3) :中立軸(cm) :断面2次モーメント(cm4) :山側断面係数(cm3) :谷側断面係数(cm3) A As Sy ey I Zu Zd 7-2 断面性能の計算方法 ポリカーボネート折板構造設計基準では、断面係数を計算するにあたり有効な山幅(谷幅)鋼矢板 形状・断面性能2 断面性能一覧表 質量あたりの断面二次モーメントと断面係数 寸 法 鋼矢板1枚当たり 壁幅1m当たり 型 式 600 600 600 400 400 400 500 500 130 180 210 100 125 170 0 225 103 134 180 105 130 155 243 276 2,110 5,2 8,630 1,240 2,2 4,670 7,960 11,400 3
0 t/m kg/cm せき板の検討 せき板の仕様 ・型枠用合板厚さ t = 12cm I = 12 b・t = 12 1 ×(12 ) =0144 3 cm cm 3 ・断面二次モーメント b = 1 cm4 cm断面二次 モーメント cm 4 断面二次半径 cm 曲げ応力のための 断面性能 幅厚比 種 別 幅厚比規定による 有効断面性能 断面係数 cm 3 塑性断面係数 cm 3 HB t 1 t 2 r I x I y i x i y Z x i b η Z y 柱 梁 Z xe cm 3 Z ye cm 3 A e cm 2 Z px Z py 単位 質量 kg/m 広幅H形鋼 555 665 b 676 780 7断面2次モーメント (cm4) 断面2次モーメント (cm4/m) 断面係数 (cm3) 断面係数 (cm3/m) 断面二次半径 (cm) 記号 (呼称) メトロデッキ(覆工板)の主材は、フラン ジ上面に格子模様のすべり止めを熱 間圧延した縞H形綱です。これを一定
鋼矢板 断面形状 ①U 形鋼矢板 種 類 寸法(mm) 断面積 質 量 断面二次モーメント 断面係数 W h t 1 枚当り (cm2) 1 枚当り (kg/m) 壁 幅 1m 当り (kg/m2) 1 枚当り (cm4) 壁 幅 1m 当り (cm4/m) 1 枚当り (cm3) 壁 幅 1m 当り (cm3/m) SP Ⅱ 400 100 105 6118 480 1 1,240 8,740 152 874覆工板の規格 形 状 鋼製 アスファルト舗装付 長さ 3m 重 量 780(kN/枚) 受桁の規格 形 状 H350×350×12×19 断面積 A = (cm 2) 断面二次モーメント Ix = (cm 4) Iy = (cm 4) 断面係数 Zx = 00(cm 3) Zy = 716(cm 3)二次半径 ㎝ kg/m ㎝ W h t モーメント 壁幅1mにつき 有効幅 有効高さ 厚さ 断面積 断面二次 断面係数 単位質量 断面 断面積 断面二次 断面係数 単位質量 モーメント 枚 mm mm mm ㎝ ㎝ ㎝4 /m ㎝4/m ㎝3/m kg/m LSP1 4 250 35 4 1326 268 416 250 36 5 1647 2 3 129 111
22 部材の断面性能 軸部材の断面の形が図23のような矩形断面の場合、部材の形と大きさ等で決まる係数は次の式で求めることができます。 次の各断面に対し、断面積(a)、断面係数(z)、断面二次モーメント(i)を求めてみましょう。わかりやすーい 強度設計実務入門 基礎から学べる機械設計の材料強度と強度計算』(日刊工業新聞社) 強度設計をしっかり行うには広範囲の知識が必要です。 本書は、多忙な若手設計者でも強度設計の全体溝形鋼の標準断面寸法とその断面積・単位質量・断面特性(JIS G 3192) 断面2次モーメント I=ai2 断面2次半径 i=√I/a 断面係数 Z=I/e (a=断面積) 標準断面寸法
で、各部分のz 軸まわりの断面二次モーメントは、平行軸の定理を用いて求め ると、最終的に z 軸に関する断面二次モーメントは次にようになる。 2 (2) Iz = ∑Iz′i Aidi 2 4548 10 9094 10 = × × 4 = × 4 mm4 表11 溝形材のz軸に関する断面二次モーメント計算表 各部の断面二次モーメント l=977㎝4 断面 係数 Z=373㎤ 支持間隔 18m 制限荷重 150㎏(1470N) たわみ量 09㎝ 種 類 単量(㎏) たわみ(㎜) 軽量鋼製足場板 135 6 アルミ合金製足場板 101 18 合板足場板(木製) 180 鋼製足場板 ※合板足場板(木製)アルミ合金製足場板は弊社では取扱っておりませ断面図形 A:断面積(cm 2 ) e:図心からの距離(cm) I:断面二次モーメント(cm 4 ) Z:断面係数(cm 3 ) → I/e i:断面二次半径(cm) → √(I/A) 正方形 A = a 2 e = a/2 I = a 4 /12 Z = a 3 /6 i = a / √12 = 0267a 正方形 A = a 2 e = a / √2 I = a 4 /12 Z = a 3
ここでIは断面2次モーメントを示します。 であらわされ、 が大きい場合には とします。 したがって、 が大きい場合の計算式は となります。 νはポアソン比をあらわし、鋼の場合、ν≒03である。応力は固定端で最大となり となります。 ここで主な薄板ばね材料の縦弾性係数Eの値を表2に示し断面性能データベース 材料の名称をサイズ、使用する向きを選ぶことで、材料の断面2次モーメント/断面係数/断面積を表示する事ができます。 名称 選択してください 等辺山形鋼 不等辺山形鋼 不等辺不等厚山形鋼 軽山形鋼 みぞ形鋼 平鋼 H形鋼 I形鋼FI 1 J 中立軸に関するI単板およびI単板の断面二次モーメント (cmつ 1 中立軸に関する合板の全断面二次モーメント (cmつ Eb伊, Eb900 表板単板の繊維方向に対して平行および直交方向にスパン長さを有する合板の曲げヤング 係数(kg/cm2)
1)断面二次モーメントの小さな断面形状を選定 2)構造部材の縦弾性係数(ヤング)率 3)はりの長さを短く設計する 例題 長さ1mの片持ちばりの自由端に、1kNの集中荷重がかかる機構部の最大たわ記号 A 断面積(cm 2) w 単位長さ重量(kg/m) Af 片側のフランジの断面積(cm 2) Aw ウェブの断面積(cm 2) Ix・Iy 断面二次モーメント(cm 4) ix・iy 板の断面二次モーメントは、下式で示されます。 I=bh^3/12 b:板幅 h:板厚 つまり、板厚の3乗に比例です。 1mmの3乗と、08mmの3乗を比較すれば、薄いものと厚いもので、およそ倍違うことが分かります。 ナイス! 質問者からのお礼コメント わかりやすく教えていただきありがとうございまし
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