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溶接強度について知りたい
- 溝形鋼に角パイプを取り付ける際の溶接強度について検討したい。
- 160mm持出した先端に700kgの荷重がかかる場合、脚長さ6mmの溶接でも問題ないかを検討したい。
- 溶接部分の断面係数を求める方法についてアドバイスをお願いしたい。
- 溶接・組立技術
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溝型鋼の形状がわかりませんが、溶接部だけで設計するわけですか？ 制約条件や、入力や 現場要望の明確化が形状設計には大切なのですが。 単純に断面係数は ６ｍｍＸ１５０ｍｍ の長方形２個 と考えられます。 しかしこれでは 最大応力点が溶接はじめ、終了点となり、２番からの疲労破壊が予想されます。（溶接設計としては最悪です。） 入力モードも不明ですが疲労安全率を１０倍とっても 定期検査しないと不安ですね。 形状で緩和形状とるか、捨てビードを上下の面に回りこませて、 ビードが長ければ縦の面のビードは真ん中で切って。 直角につけないで、斜めにつけたいところですね。
どうも、質問の意味が理解できません。 溶接部の応力計算は、曲げモーメントを断面係数で割るとすると、 長さ方向に 一定の位置を全周連続溶接することになりますが、これは 溶接部に応力が集中して あまりよくありません。この応力をパイプそのものの断面係数で計算すると、疲労入力に対して破壊します。このときは疲労安全率を 剛性変化（溶接部の前後での剛性の比率）が大きいほど いっぱい取っておく必要があります。しかし溝型鋼にどうやって全周溶接するんでしょうか？直角になってますか。
?の意味がよくわかりませんが角パイプを2本突き出すということですか？ 角パイプ４面溶接するのでしょうが160ｘ700の応力が角パイプ下面の一片には圧縮応力その他の３面には引っ張り応力がかかりますよね。 断面二次モーメントの問題ですから下記の表の角パイプの式を使って計算すればよいと思います。 http://www.fujimfg.co.jp/benri/kansei-m02.htm
お礼
ありがとうございます。 溶接の強度を求めるときも断面係数は角パイプ自身の断面係数でいいのですか？ ただそれで計算すると角パイプ自身の強度の計算になると思うのですが・・・ よいのでしょうか？
単語がわかりませんか？うーん。参考書はもっと難しいですね。辞書はありますか？ 剛性変化を滑らかにするには 根元を太く先を細くして、釣竿のようにします。 簡単には 先のとがった三角形で近似できます。見た目かっこよく。 いるかとか キリンとか 象の鼻とか つるのくちばしとか 見ては。
お礼
どんな形かイメージはできましたが、なぜそのような形だと 剛性変化が滑らかになるかというのがわからないです。 すいません。
溝型鋼の寸法が不明ですが ３００ｘ２は溶接の長さでしょうか？？ 長さが３００も取れるのであれば 角パイプに対して ４５度ー３０度に斜めにして入力方向に平行な面内で溶接してはいかがですか。 特に引き張り方向の応力集中に溶接部は弱いので高応力部を避けるように 剛性変化部を避けるように 形状を工夫することです。 応力計算値よりも 格好よく作るほうが 強くできそうですね。 繰り返し荷重では特に 剛性バランスが大切です。
お礼
どうもありがとうございました。 ただ、剛性変化等、分からない単語もあり 形状を工夫すること、という貴重な意見を理解する知識が まだ自分にはないようなので、参考になる本やＨＰがあれば教えてください。 せっかくアドバイスを頂きながらすいません。 専門書などで調べて、もう一度読み直します。
お礼
分かりにくい内容ですいません。 溝形鋼と角パイプは直交してます。 最初に300x2列と書きましたが間違いで 溝形鋼と角パイプが直交する2辺150mmを溶接する考えです。 溶接部に応力が集中してよくないということは、今回の考え方が あまり良くなかったのでしょうか？ 単純に溶接する部分が多いほど強度がよいと思ってました。 応力をパイプそのものの断面係数で計算すると疲労入力に対して破壊します。 という所を詳しく教えてください。 基本的なことが分かってなくてすいません。