ネジの引っ張り強度(耐荷重)について教えて下さい。

質問

ネジの引っ張り強度(耐荷重)について教えて下さい。　
今使っているプレスボルトの耐荷重を調べたいのですが勉強不足の為詳しい方居ましたら教えて下さい。
材質はSS400で、ボルトサイズがネジ部の外径が1インチ、長さが160ミリです。
こちらのボルトに外径80内径32厚み15のワッシャと、長ナット対辺40長さ40が付きます。
この構成4本で鉄板を挟んで逆さに吊るす為にどれ位の重さに耐えられるか知りたいのです。

内容がワッシャナットの絡んだ複雑な話になりますので
このボルトのみの引っ張り強度から考えた耐荷重だけでもいいですし
このボルトとナットの噛み合わせの耐荷重だけでも結構ですので
少しでも情報が頂きたいです。

お手間掛けますが宜しくお願い致します。

回答No.1

okormazd

ねじ部にかかる荷重は，
W=π/4d1^2σ
W：荷重[N]
d1：おねじの谷径[mm]
σ：おねじの断面に生じる引っ張り荷重[Mpa]
です。
ねじは，普通外径で呼ぶので，谷径d1と外径dとの比は0.8程度だから，
d1=0.8dとすると，
W=π/4(0.8d)^2≒1/2d^2σ
になる。
したがって，Wは，σをどの程度に見積もるかで決まる。
ボルトの許容応力σaは，材料や工作によって変わってくるが，SS400などだったら，
最大
σa=60Mpa
程度に見積もるのが普通だと思う。
これで，計算するが，
外径1インチというのは，ウィットねじなのか？
として，
d=1[in]=25.4[mm]
W=1/2*(25.4)^2*60=19.4[kN]
ワッシャなどがあっても荷重は結局ねじにかかるのでねじ部の荷重を計算するだけでいいと思う。
この計算だと，1本で，約2[t]だから，
4本で，8[t]ということになるが，これで実際に吊って事故でも起こされても困る。
SS400の強度からいってこの計算は，安全率も考慮されているが，
参考までで，実施にはあくまでも自己責任で願いたい。

お礼

早急な回答ありがとうございます。
正直自分勉強不足であまり判らない所も有りますので
今回頂いたご回答を参考に色々調べさせていこうかと思います。
助かりました。