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三角フレームの強度計算
- 三角フレームを使用した立て看板のフレーム強度計算について
- 看板に受ける荷重を973Nとした場合、フレームの各ポイントにかかる荷重を計算する方法について
- 看板の角度によってかかる荷重が変わるが、計算方法が分からない
- 機械設計
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前提 添付図、支点A,Bについて、骨格挟角を θA=40°θB=66°とする。 A点結合部材(670L)の圧縮荷重TAとし、同様に B点(470L)のをTB とする。 外部荷重W(=973N) の荷重点高さh=390 とする。 [1]静定トラスでの計算(A.Bに曲げモーメントが作用しない)では A点におけるモーメント= TA×sin(180-θA-θB)×470= W×h これを解いて TA = 0.86W = 834 [N] 水平方向の力 TB = W - TA×cos(180-θA-θB) = W - 0.27TA = W - 0.23W = 0.73W = 710 [N] [2]B点が架台に固定では、 B点固定、A点単純支持の はりの計算で両支点の反力RA,RBを算出。 RA = P×b^2×(2L+a)/2L^3 = 200 [N] RB = P - RA = 689 [N] ここに、 P = W sinθB = 973sin66 =889 L = AB距離 = 705 a = h/sin θB =390/0.93 = 419 b = L-a= 286 および、両支点にRA,RB直角方向の力が各々に、 WsinθB = 973cos66=396 [N] 作用する。 計算値はチェック願います。 (a)荷重位置高さは、添付された図の高さにしただけです。 (b)風圧計算の場合、今回の角度のように、３０度を超えると、 鉛直(90度)に近似し、等分布荷重で計算するのが良いかと思います。 この場合、計算式は、No.20422の回答を参照下さい。 (c)参考として、１０度では、飛行機の翼理論のように負圧発生。 [参考] 1458 建築基準法に基づく告示 http://apple.webdos.net/~prearch/news/houreisyuu/kokuji/H12-1458.html で、切妻屋根面、片流れ屋根面での負圧係数があり、その屋根に色の濃さで 分布図があります。 ・なお、素人で自信はありません。たた、計算の為の仮定は必要と思います。
お礼
早速のご回答 有り難うございます。 細かい計算値は じっくり見直してみますが 基本的な計算方法を教えていただけたので とても感謝しております。 添付図面に角度が抜けていました。 おっしゃる通り、骨格挟角を θA=40°θB=66°にて合っています。 計算には荷重点高さが必要なのですが、この数値（上記設定ではh=390） はどの様な方法で設定できるのでしょうか。 角度によって変わってくるだろうなとは思っていますが、 でたらめな任意では計算値に大きく関係してくるので どのように設定したらいいのか ご教授願えないでしょうか？ 度々、有り難うございます。 角度によって、採用する計算式を変えるようにする方が良いかも しれませんね。 とても、参考になりました。 また、建築基準法についての認識についても不足しておりました。 ご紹介いただけて、とても感謝しております。 荷重点高さは様々なケースを考慮して仮定する必要があると思いますので しばらく、何パターンか計算して設定していきたいと思います。