STK400の許容圧縮応力度とは

質問

STK400の鋼管を柱とし機器を取付設置する工事を行う予定ですが鋼管の大きさを選定していますがどのように選定すればよいのでしょうか。
高さ6mの鋼管を使用し100Kgの機器を取り付けます。曲げモーメントは算出しましたが後はどのようにして計算すればいいのですか　よろしくお願いします。

回答No.3

ys528

柱にかかる軸力は、機器重量+柱（鋼管）重量、としてください。

回答No.2

ys528

なんだか心配になってきました。
ご自分で算出した計算結果は、責任を取れる然るべき方のチェックを必ず受けてください。

***
座屈長さについて。
柱頭がフリーならばLk=2L=10mです。

断面検定について。
N/(A*ｆｃ）+M/(Z*fb)<1.0
の式をよく見ていただければ分かると思いますが、
軸圧縮応力度N/Aをｆｃで割った値（軸力に対する検定比）と、
曲げ応力度WL/Z=M/Zをfb=235N/mm2で割った値（曲げに対する検定比）を足し合わせたものが1.0以下であるような断面を選定してください。

***
地震力は風圧力より小さいのでしょうか。
地震力は1Gで算定すべきだと思いますが。

応力を心配されているようですが、どれだけ変形するかも把握しておいてください。その変形で機器に不具合が生じないことも確認してください。

鋼管を基礎に埋め込むとのことですが、基礎天端の鋼管部には局部座屈を防止する為の処置が必要です。（補強プレートを入れるなど）

基礎は直接基礎でしょうか。基礎転倒防止の検討はされてますよね。

確認申請が必要な工作物ではありませんよね。

***
構造計算というのは一朝一夕で出来るものではありません。
餅は餅屋、計算できないのなら然るべきプロに依頼するのがよいと思います。

補足

すみません何度も失礼します。柱にかかる軸力とは取付機器の重量でいいのでしょうか
申し訳ないです。

回答No.1

ys528

建築構造屋です。

一般論としてお答えいたしますので参考程度としてください。

まず柱の座屈長さ（Lk)を算定します。下記URL「座屈長さ」の図表を参考に算出してください。
http://kozo.milkcafe.to/steel/hashira.html
柱頭柱脚がピンならばLk=L=6mとなります。

次に柱の細長比（λ）を算出します。柱の断面2次半径をiとして
λ＝Lk/i
です。

次に柱の許容圧縮応力度（ｆｃ）を下記URLの図表で算出してください。
http://homepage2.nifty.com/ja5nsn/zuhyo2/betuhyo2.jpg
ちなみにこの図表の値は「長期」用ですので、地震時や暴風時など短期の検討をするならこの値を1.5倍してください。

次に断面の検定を行ないます。
N：軸力、M：曲げモーメント、A：鋼材の断面積、Z：鋼材の断面係数、fb：許容曲げ応力度=156N/mm2（長期）として
N/(A*ｆｃ）+M/(Z*fb)<1.0
となればOKです。

補足

ご返答ありがとうございます。基本的なことで申し訳ありませんが
座屈長さを算定する際に図表の柱の支持状態で今回の工事では
全長6mの柱を使用し1m地中に埋め込みます（基礎を作りコンクリを流し込みます）　その場合Lk＝0.7×500cmとしてよいのでしょうか。
それから細長比及びグラフより許容圧縮応力度（fc）を算出して支柱に取り付ける機器の柱の曲げ応力より値大きければOKということでよろしいのですか。　
　ちなみに曲げ応力は　Ｗ(機器にかかる風圧力）、L（GLからの機器の中心の高さ）、Z（鋼管の断面係数）　Ｗ・Ｌ／Zです。