溶接の強度について調べた結果と注意点
- 溶接の強度計算について調査しました。アングルと平板の交わる部分にはM8のねじやスプリングピンを使用することを検討しています。
- アングルと平板の溶接可能部分には十分な強度が必要です。加えて、作業者の腕や材質も考慮する必要があります。
- 垂直方向にかかる４００ｋｇの荷重に対して、アングルと平板の溶接は十分な強度を持つか不安があります。関連する情報はURLから得ることができるでしょうか。
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溶接の強度につきまして、
添付した図のように天井と壁のコーナーに５０ｘ５０ｘ４ｍｍのアングルを取り付けまして、このアングルに直行するように５０ｘ５ｍｍの平板を図のようにとりける予定です。溶接可能部分は矢印で示したところとなります。 以上の構造で垂直方向に４００ｋｇの荷重がかかります。下向きの引張力に対して十分な強度となりますでしょうか。以上のような隅肉溶接の場合作業者の腕とか材質という面も検討しなければならないと思いますが、強度計算はどのようにすべきでしょうか。 垂直の平板にも上のアングルにも水平方向の力はほとんどかからないと想定していますので、無視してください。あるいは関連する情報が記載されているURLを教えていただけますでしょうか。 多少の不安がありますので、アングルと平板の交わる部分にM8のねじを埋め込むか径４ｍｍのスプリングピンを差し込もうかとも考えております。
- cincinnati
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上手に溶接ができ、適切な溶接金属が使われているなら、隅肉溶接は脚長に相当する厚さの鋼材の強さの半分くらいの強さになります。 つまり脚長が4mmなら、長期荷重に対して、長さ1mmあたり300N（30kgf）の強さがあります。 ですから400kgfの荷重に対しては、脚長4mmの溶接を13mm以上の有効長さ(溶接の両端の脚長分の長さは無効と考える)にすればOKです。
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- foomufoomu
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すみにく溶接の溶接強度の計算式は、 F:溶接部金属の許容応力度(通常 短期 235[N/mm2] 長期 195[N/mm2]) S:すみにく溶接の脚長 とすると、 溶接部の許容応力[N/mm] = 0.7 * S * F / √3 （日本建築学会「鋼構造設計基準」より。ただし同書では式はあちこちに分散されていて分かりにくい書き方になっています。） です。 また 9.8[N] = 1[kgf] です。 今は国際単位（SI単位）を使う決まりなので、公式には kgf でなく N を使います。
お礼
ご回答ありがとうございました。
補足
板厚4.5mmと4mmを直交させて溶接した場合の脚長は４ｍｍと思いまして計算しますと、 応力＝(0.7x4x195/1.732)/9.8=32kgとなります。溶接部の長さは３辺の合計で１５０ｍｍとなりますので、３２ｋｇｘ１５０となりますので、総許容応力は４８００ｋｇｆと理解してよろしいでしょうか。
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お礼
結構な強度があることがわかりまして、安心しました。ありがとうございます。
補足
ご回答ありがとうございました。捕捉ですいませんが、板厚が３ｍｍの場合は脚長は最大で３ｍｍとなりますが、この場合でも溶接長さ１ｍｍ当たり300Nの強度と考えてよろしいでしょうか。また教えていただいたこのデータの出どころをいただけますでしょうか。