ボルトのモーメント求め方

このQ&Aのポイント
  • 鋼材に取り付けられたM6ボルトにかかるモーメントを求める方法についてご教示ください。
  • PCD58mm、M6のボルト8本で取り付けられた鋼材に下向きの力F:736.1kgfがかかる場合、M6ボルト1本にかかるモーメントを求めてください。
  • ボルトにかかるモーメントを計算する方法を教えてください。
回答を見る
  • ベストアンサー

ボルトにかかるモーメントの求め方

ご教示お願い申し上げます。 鋼材に部材がPCD58mm、M6のボルト8本で取付されている。 この時、下向きの力F:736.1kgfが掛かるとき M6ボルト1本にかかるモーメントの求め方を教えてください。

  • 金属
  • 回答数4
  • ありがとう数0

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1340/2258)
回答No.4

回答(3)追記 ご質問の主旨は、重量736.1kgの部材を取り付けるボルトの選定が適切であるか、第三者が容易に理解できるように、定量的に説明したいということと思います。 「ボルトの軸力は、締め付けトルクで決まります」では、論理的な説明に窮してしまいそうですね。 何でそのように説明に窮するかといえば、重量736.1kgの部材は、十分に強度のある鋼材の上に載っているので、ボルトで止め付けなくても外乱が無ければボルトで止め付ける必然性がないからです。 ボルトの強さを定量的に判断するのは、部材に加わる水平方向の力を定量的に見積もる必要があります。水平方向の力をを発生させる代表的な原因は「地震」です。どの程度の地震力(加速度)に耐える必要があるかを定量化すれば、ボルトの選定の適否を明確にできると思います。

その他の回答 (3)

  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1340/2258)
回答No.3

ボルトにかかる引張力(軸力)は、ボルトを締めるトルクによって決まります。 締め付けトルクと軸力の関係は、次のURLの「締め付けトルクと締付け力(軸力)の関係」をご覧ください。 https://d-engineer.com/kikaiyouso/toruq.html

  • q4330
  • ベストアンサー率27% (767/2786)
回答No.2

ボルトには締結による引っ張りはかかるが、モーメントはかかりません、0です

SSRRYY
質問者

補足

早速のご回答ありがとうございます。 すみません表現が間違っていました。 目的はボルト選定が適切かを判断するため、ボルトにかかる引張を求めたく、よろしくお願いします。

  • kon555
  • ベストアンサー率52% (1750/3356)
回答No.1

 ゼロです。  モーメントとは軸を中心に回転させる力で、軸中心からの距離×力で求まります。  図示のケースは軸を中心にした力がかからない構造ですから、長さゼロ=モーメントゼロです。

関連するQ&A

  • モーメント荷重とボルトのねじ込み長さについて

    下図のように、仮に先端に最大1000[kN]の荷重がかかるIビームを角パイプの柱にボルト(M10×4本)で固定しようとした時、柱の厚みが5mm程度であれば、M12ボルトなら2~3山程度しかかからないため、ボルトの山がせん断すると思い、角パイプに板材を溶接して、ねじ込みの深さ(山数)・適切なボルトサイズ・数を、ボルトにかかる荷重F[N]が、許容値(ねじ山のせん断許容応力?SUS304のボルトでは147[N/mm2]とWEBから探しました)以内になるように設計しようと考えました。ここで分からなくなりました。 147[N/mm2]>F[N]/(π*おねじ谷径[mm]*ピッチ[mm]*山数)まで調べたのですが、 ボルトの軸方向には、1000[kN・m]のモーメント荷重がかかっていて、荷重F[N]とはディメンジョンが違うため、どう考えればいいのか分からなくなりました。 考え方自体が間違っているのでしょうか。 全くの素人ですが、適切なアドバイスがあればお願いいたします。     板材 ┏━┓┏┓→┏┓→     1[m]    ↓1000[kN] ┃角┃┃┃  ┃┗━━━━━━━━━┓ ┃パ┃┃┃  ┃  Iビーム ┃イ┃┃┃   ┃┏━━━━━━━━━┛ ┃プ┃┃┃→┗┛→ ┃柱┃┗┛ ┃ ┃ ┗━┛

  • ボルトの破損と曲げモーメントに関して

    先日シリンダストッパを止めているボルトが破断してしまい、その原因を考えているのですがボルトの破断と曲げモーメントの関係がわからず困っております。 皿ボルトの曲げモーメントに対する強度評価はどのように行えばいいのでしょうか。 お手数ですが設計初心者の私にアドバイスをしていただける方がいらしたら幸いです。どうかよろしくお願い致します。 情報があまりに少ないとのご指摘を受け、アドバイスを頂く側として反省しております。すいませんでした。 その中で、状況を予想していただきアドバイスしていただきありがとうございました。 このままでは、回答していただいた方に失礼だと思うので、 今回の破断の状況をより詳しく追記したいと思います。 ・使用したボルト M3皿ボルト(強度区分8.8) ・ボルトの強度 最小引張強さ:200N/mm^2 M3ボルトの有効断面積:2.675mm^2 200〔N/mm^2〕x2.675〔mm^2〕x80%=1712〔N/ボルト1本〕 (JIS B 1194 および JIS B1051 を調べました。) ・シリンダの理論推力と使用速度とストローク F=196.4〔N〕 V=50mm/sec St=15mm ・組付け状況 ◎と\/:皿ボルト ●と■:ストッパボルト 平面図   -------------  |             |  |  ◎          |  |          ●  |  |  ◎          |  |             |   --------------  |A |   B    | A寸法:6mm B寸法:8.7mm 側面図             ■   -------------  | \ /      ■  |   -------------    ---      ■   |   |     ■   |   |     ■   |   |     ↑ F=196.4〔N〕 ・分からない事 (1)ストッパに加わる衝撃力    シリンダがストッパに当たって止まる時間Δtの定義出来ず    衝撃力をどの程度見ればよいかの検討がつきません。    今回のケースではアブソーバは使っておらず、    シリンダのストロークエンドまで使用していないため、    シリンダ自身のクッションも有効に働いていないと考えております。 新たなアドバイスがあれば、ご教授お願い致します。 先日追記した内容に誤りがあるとご指摘を受けました。 その件に関して訂正したいと思います。 ×最小引張強さ:200N/mm^2 〇最小引張強さ:800N/mm^2 の誤りです。 これは単純に打ち間違えておりました。 ×M3ボルトの有効断面積:2.675mm^2 〇M3ボルトの有効断面積:5.03mm^2 これは私がM3の有効径が2.675mmでした。 参考にした資料の項目を読み違えていました。 間違えた引張り強さは 800[m/mm^2]x2.675[mm]x80%=1712〔N/ボルト1本〕 で計算しておりました。 引張り強さに関しましては、 回答(8)にてアドバイスして頂いた 5.03[mm2]*800[N/mm2]*0.8≒3220 が正しいと思います。 計算のモデルに関しましては 回答(6)にてアドバイスしていただいた内容が 正しいと思います。 使用していたSYLの型式は SMC製 CDQSB25-20D-M9BL です。 但し、今回のケースではシリンダはストッパとして用いる訳ではなく ストッパープレートを取り付けている板は固定の板です。 理論推力は 使用圧力×受圧面積 0.4MPa×491mm^2=196.4N で計算しております。 あとは推力を衝撃力に換算するという内容が残っているのですが、 メーカに問い合わせてみても、具体的な物性値がないと回答されてしまいました。 経験測でも構いませんので衝撃力に関してのアドバイスがあれば ぜひご教授ください。 みなさまのご指導により今回の設計ミスや考えたかの甘さ等を明確にする事が出来ました。 みささまのアドバイスを原に対策を行いたいと思います。 また私自身このような質問掲示板をつかう事が始めてで、 失礼な事もありましたが、アドバイスをしていただき本当に感謝しております。 ありがとうございました。

  • 慣性モーメントの単位換算について教えてください。

    慣性モーメントの単位換算について教えてください。 1 kg ・ m^2 = 10.1972 kgf ・ cm ・ sec^2 のようですが、 1 kg ・ mm^2 は、何kgf ・ mm ・ sec^2 でしょうか?

  • Uボルトの強度計算

    角鋼□-350×350にUボルトで鋼材を取付けるときの鋼材とUボルトの強度計算を考えています。 鋼材の片側に圧力PaがかかっているときUボルトにはどのように力がかかっているように考えたら宜しいでしょうか?          ______         | ____ |         ||    ||←Uボルト Pa       || 角鋼 || ↓       ||____|| ――――――――――――――――――         |      | |       |      |  ←  L  → ← La →         断面図  _________________ |                 | |       ◎←Uボルト ◎  |←鋼材 |_________________|           側面図 Uボルトd1、鋼材(幅C、肉厚t1) 上記の様な関係でしたらどうなりますか。 私の考えは以下です。 【鋼材の検討】 モーメントMa=Pa×L 応力σ=Ma/Z1 Z1:鋼材の断面係数 【Uボルトの検討】 ボルト引張張力T=Ma/La 引張応力σ=T/A A:Uボルト断面係数 せん断応力τ=Pa/(n×A) n:Uボルト取付箇所 このように考えていますがどうでしょうか? 間違えがあれば訂正おねがいします。

  • ボルト破断と締付けトルク

    こんにちは。 ボルトに関する質問です。 約5tの外力が作用する締結体をM30(10.9 有効断面積561mm^2)にて固定していて、ボルトがねじ部根元から破断しました。 許容追加軸応力σtを耐力σyに対して、σt=0.12σy として単純計算してもM30の場合、6000kgf位の荷重に耐えられると思いますので、内外力比を無視してもM30で十分な強度を持っていると推測しました。(仮に耐力に近い値の初期締付けを行った場合には、追加軸力によって破断が発生することも考えられますが今回の場合それには当たりません。) 逆に今回の場合、初期締付けはかなり低かったとのことです。 私なりに、締付け軸力が低かったゆえにボルトの応力振幅が増大し疲労破壊を起こしたと推測したのですが、如何でしょうか? また、M30の場合、適正締付けトルクを計算すると180kgf・mくらいになってしまうのですが、本当にそのようなトルクで締め付けないと十分な軸力を得られないのでしょうか? 長文で申し訳ありませんが、助言をいただけたらと思います。 ボルトは油圧シリンダの取付に使用しています。 使用条件 シリンダ径:φ160mm 油圧圧力:max10MPa程度 シリンダ推力:約20t 取付方向:垂直上向き取付  使用ボルト:M30六角穴付ボルト(SCM435 10.9)4本       S45C取付プレートに雌ねじ加工  ねじ勘合長さ:40mm *取付作業者によれば、スペースの関係で初期締付け力は十分ではなかったとのこと。詳細不明、潤滑剤は使用していない。 *数年前にシリンダ交換を実施ているが、ボルトは新品に交換しておらずそれまで使用していたボルトで再度固定している。 外力は、シリンダ自重と20tのシリンダ押し力のみがボルト軸方向に作用。 ボルト一本当たりの外力は推定5000kgfで内外力比を考慮すれば実際にポルトに掛かる荷重は5000kgf以下になり、適正な初期締付けが行われていれば、この条件下でボルト破断は起きないのではないかと推測しました。 次に、初期軸力が低いことから被締結体が遊離し、外力5000kgf/一本当たり(もしくはそれに近しい外力)がボルトに作用したと仮定して、応力振幅σaを約4.5kgf/mm^2と算出しました。 その値がM30の疲れ限度許容値σw=4.0~4.4kgf/mm^2(専門書より)に近しいことから、疲労破壊による破断ではないかと推測しました。 が、独学であり自信が無いのでこの場にて専門家の意見や助言をいただけたらと思い書かせていただきました。 また、ご指摘等ございましたらよろしくお願い致します。

  • モーメント

    モーメントの問題です。 答えにM1g=M2g(L/2sin-l)+mcg(Lsin-l) とあります。 右辺も左辺も下向きなのになんで=になるんですか? ・+・+・=0になるんじゃないんですか?(・は省略です) 問題は 荷物質量mがある値mcをこえると、後輪Rがういて、クレーン車が転倒することがわかった。m=mcでは、後輪Rを通してはたらく垂直抗力G1は0になる。このときの前輪Fのまわりの力のモーメントのつりあいの式はなにか。 よろしくお願いします。

  • Uボルト溶接部の溶接強度計算について

    添付写真のように、溶接したUボルト(ナット締結なし)を吊り上げた際(かかる荷重を80Kgfとします)、溶接部にかかる力の計算方法をご教示頂きたく、お願い致します。 図ではボルト上部のみ5mmすみ肉全周としていますが、これで十分なのかどうか知りたく。 宜しくお願い致します。

  • ボルトが回りません・・・。

    Fスプロケを止めている30mmボルトなのですが、注油をしたり、叩いたり、どんなに力を入れても回りませんでした。 回すときにスプロケごと回ってしまうのでローギアに入れて回していますが、それでも回す力のほうが強いので、うまくできません・・・。 良い方法がありましたらアドバイスお願い致します。

  • アンカーボルトの計算

    円筒型タンクの風による転倒防止としてアンカーボルトを設置する時の計算方法がよく分かりません。転倒に働くアンカーボルトの本数を算出する計算式に三角関数(COS)が入っているものがあるのですが、根拠が不明で使えません。N=2×{cos(θ×0.5)+cos(θ×1.5)} 安定計算の結果下記の数値が算出された事により、アンカーボルトが必要になりました。 転倒モーメント:2,700kN・m 抵抗モーメント:1,800kN・m アンカーボルトの取付中心径:9.87mの予定 どなたか、ご教示願います。

  • ボルトにかかる荷重 その2

    添付図の場合のボルトにかかる荷重の計算方法を教えてください。 SUS製の板の中心に丸棒が溶接されていて、その丸棒の先端に右側から力が加わります。 板はSUS製のM5のボルトで周囲を8本で固定されています。 ボルトにかかる荷重は左右で違いますか? Aのボルトが一番過酷ではないかと思うのですが・・・ 前回の質問から、M5のボルト(A2-70)の引張荷重は14.2×700=9940N モーメントは2000×0.2=400N・m と計算したのですがその先がわかりません。 よろしくお願いします。 *長さの単位はすべてmmです。図が手書きで汚くてすいません。