ねじはどれくらいの重さに耐える？

質問

エアコンを例にあげると、壁に鉄板を取りつけ、その鉄板にエアコンを引掛けて吊るしていました。
壁は、薄いベニヤではなく、木材だとします。

壁に鉄板を止めるのに使ったものは、小さなネジ数本です。

ねじ山の外径が４ｍｍだとすると、このねじ１本で何キロくらいの重さのものが、吊り下げれるのでしょうか？

回答No.4

risunotorasan · ベストアンサー

＃１です。
＞その鉄板にエアコンを引掛けて吊るしていました

この場合逆に引っ掛けるフックの方に問題が有るかと思います。
ビスは完全に壁（固定物）に密着していれば　先ず引っ張りの力も掛からないでしょうし、横移動の力もほとんどかかりません。
早く言えば　ガラス窓に濡れたナイロンがぴったりくっついているような状態なのですから
動く力は全く消されてしまっているのです。

反対に心配するのはその引っ掛けるような装備
溶接　或いは　ボルトナットでの固定　は想像ですが・・・
そちらの破断の方が心配です。

何故なら　大きな柱時計でも書きましたが　ここには曲がるという力が働くためにです。

鉄板に１トンの力を支える能力が有っても　その引っ掛け金具が　曲がる　折れるでは
ご質問の意図からは外れますが、全く論外です。

図で書きましたが参考になれば・・・。

１本のビスが耐える力などは　＃２　＃３　さんが物理的根拠に基づいて記載されていますのでお二人さんにお任せいたします。

お礼

回答ありがとうございます。

摩擦力で落ちないないようになっているとは夢にも思いませんでした。

質問の仕方が悪かったですが、ねじそのものの強さではなく、木材にねじで止めた場合の木材の強度も考慮したトータルの強度が知りたかったのです。

回答No.6

qwe2010

エアコンだと、１本のネジで落ちてはこないです。
５本有れば十分です。

お礼

回答ありがとうございます。

回答No.5

gisahann

話の過程で重要なファクターが抜けています。
それは、そのねじが木ねじであるのかどうか？　でも４ｍｍでは裏壁の木材にくっついている力は
（引張っても抜けない耐力は）さほど大きくはないです。

木材の性質やネジノ種類・長さにも影響しますので、判断資料がないようです。
観念的な話で、下のねじを回転の心にして上のねじにエアコンの自重の半分は引き抜きの力が
かかるとすれば、他の条件はみなさんのご意見を尊重して、かつ、振動や耐久性の安全度を見込めば
１０数キログラムくらいではないですか。

お礼

回答ありがとうございます。

質問の仕方が悪かったですが、おっしゃるように、ねじそのものの強さではなく、木材にねじで止めた場合の木材の強度も考慮したトータルの強度が知りたかったのです。

回答No.3

ORUKA1951

＞ねじ山の外径が４ｍｍだとすると、
　それは分かりません。
　エアコンの荷重はビスで支えられているわけではありません。ビスは、単に裏板を壁に密着させているだけで、装置の荷重は壁と板の摩擦で支えられています。
　ビスは、裏板の下端を始点にした梃子を考えると、その位置から装置の重心まで直線を引いて、そこに負荷(作用点)をかけた時に梃子に加わるトルク成分を考えて、それを垂直面まで回転させたときの力がビスにかかる負荷です。それに摩擦を生じさせるための負荷を計算します。

　ビス自体の切断荷重は結構大きくて、4mmのビスを天井にねじ込んで紐をつけてぶら下がると分かると思いますが、100kg程度は支えられると思います。一方、切断荷重はそんなにありませんが、下地が木の場合はハサミで切断するのとは異なりますし、その方向に津からが加わらないように、しっかり締め付けておくことが必要です。

お礼

回答ありがとうございます。

摩擦力で落ちないないようになっているとは夢にも思いませんでした。

質問の仕方が悪かったですが、ねじそのものの強さではなく、木材にねじで止めた場合の木材の強度も考慮したトータルの強度が知りたかったのです。

回答No.2

noname#194996

危険断面」という考え方が一般です。
一番弱い部分がまずやられる。

鉄板にねじ込まれたネジの場合、ねじ山が鉄板に引っかかっている部分が一番断面積が小さいはずですから、そこがひきちぎれるはずです。
大雑把に計算して　鉄板の暑さ１ｍｍ　ねじ山の断面積　４Ｘ４Ｘ３/４　－３Ｘ３Ｘ３/４＝３ｍｍ平方

鋼鉄は１ｍｍ平方でほぼ４０ｋｇ耐えますから、１２０ｋｇ　までだいじょうぶでしょう。これは引っ張りです。
吊り下げる場合は縦に、せん断力(はさみ切り）がかかります。この場合はねじ全部の断面積１２ｍｍ平方で耐えますが、せん断強さは引っ張りの半分ですから　６ｍｍ平方として２４０Ｋｇまで耐えられます。

１っポンでこれだけ耐えられますから、５本なら　１トン近く耐えられます。鉄はつよいですよ。

壁の木材の方が耐えられなくなるかもしれません。

回答No.1

risunotorasan

良く３本の矢　が　たとえられます
小さいネジ数本と１本のネジを比べる事は不可能です

ましてや　鉄板によって壁に密着している場合の強度は、1本で独立している場合と全く意味合いが違ってきます。

大きな柱時計
これさえも打ち込む深さ、出ている長さ等の使い方によっては　4ｍｍのビス１本では釣り下げられれません。

お礼

回答ありがとうございます。

エアコンの例で、上３本、下２本だとどれくらいの重さに絶えられますか？