ステンレスパイプの圧縮強さの計算方法

質問

長さ50ｍｍ、外径10ｍｍ、内径9.0ｍｍのSUS304のパイプの強度を知りたいのですがどのような計算式があるのでしょうか？。

同じ材質同じ肉厚のパイプでも外径によって強度は変わるのでしょうか？。

上記パイプで何キログラムの物体を押し上げられるか？、ゆっくり押し上げるときとたたいて押し上げる際では必要な強度は違ってくるのでしょうか？。

宜しくお願いいたします。

回答No.2

mpascal · ベストアンサー

柱座屈も、シェル座屈も考えない場合、かつ、静的に押し上げる場合、

パイプの断面積に許容応力を掛ければ許容荷重になります。

４０Ｎ/mm2と言ったのは、ＳＵＳ３０４の耐力の数値がウル覚えだったので少し低めに書きましたが、

短柱の圧縮許容応力は、材料の降伏点または耐力に対して４倍の安全率見ておけば良いと思います。

したがって許容圧縮応力は、２０５／４＝５１．１２５Ｎ／ｍｍ２ で良いと思います。

許容応力は、引張強さに対して４倍で良いのではないかという話もあるかと思いますが、柱として見る場合にはこちらのほうが良いと思います。

お礼

ご回答有難う御座います。

単位面積当たり、断面積で決まるとの事ですね、。
外径、内径サイズはあまり関係ないのですね。

有難う御座いました。

回答No.1

mpascal

ゆっくりと上げる場合であれば、この程度の長さであれば、圧縮応力だけ見てやれば良いと思います。

パイプ径にたいして長さが長い場合には、柱としての座屈を考慮する必要が出てきます。

また、径に対して、肉厚が薄い場合には、シェル座屈を考慮する必要があります。

圧縮に対する許容応力を、余裕を見て４０Ｎ／ｍｍ２とすれば、許容圧縮力は約６００Ｎ（≒６０ｋｇｆ）ってところでしょうか。

たたいて上げる場合は、荷重想定が難しいので回答出来ません。

補足

ご回答いただきありがとう御座います。

許容圧縮力　600N＝61.22ｋｇでおよそ正しいでしょうか？。
このような数値を出す計算式等をお教え頂けますと助かります。

荷重想定は重さのことでしょうか？
重さは100ｋｇとしてこの重りが10ｍｍ持ち上がる強度の計算式が知りたいと思っております。ゆっくり押し上げる際とたたいて押し上げる際の両方知りたいと思います。またパイプ外径、材質によっての計算式はあるのでしょうか？。

宜しくお願いいたします。