ボルトにかかる荷重の計算方法とM6サイズの検討

このQ&Aのポイント
  • ボルトにかかる荷重の計算方法を教えてください。
  • L金具(板厚:3)をM6のボルト2本で固定しています。
  • M6のサイズが適切であるか検討したいです。
回答を見る
  • ベストアンサー

ボルトにかかる荷重

添付図の場合のボルトにかかる荷重の計算方法を教えてください。 L金具(板厚:3)をM6のボルト2本で固定。 M6のサイズが適切であるか検討したいです。 よろしくお願いします。 *長さの単位はすべてmmです。図が手書きで汚くてすいません。

  • 金属
  • 回答数4
  • ありがとう数1

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1334/2245)
回答No.3

回答(1)再出です。 仮に、L金具の板厚が十分で、変形しないとした場合に、M6ボルト2本が適切であるか検証しましょう。 先ほどの回答で示した通り、L金具の曲げ部に加わる曲げモーメントは、3000N×200mm=600N・m この曲げモーメントは、同じ値を保ち、L金具の水平部に伝達されます。板の右端とボルトの距離50mmで、ボルトに対する引抜き力に変換されます。ボルトの引抜き力(2本分)=600N・m ÷ 0.05m=12000Nと求まります。 M6ボルトの有効断面積は、20.1mm^2程なので、応力は、12000N÷(2×20.1mm^2)=298N/mm^2 SUSボルトにも種類があるようですが、SUS304の軟質ボルトの場合、耐力は210N/mm^2程度のようですので、計算上の応力は耐力を超えるので、ボルトのサイズは不足との判断に至ると思います。 実際の設計では、安全率をどの程度に設定するか、2本のボルトに加わる力が均等に分配されるか、せん断力をどのように考慮するかなど、もう少々検討した方がよい事柄がありそうです。

wins0428
質問者

お礼

すいません、条件を写し間違えたかもしれません。 求め方は分かり易く回答してもらい、理解できました。 ありがとうございました。

その他の回答 (3)

  • lumiheart
  • ベストアンサー率47% (1098/2290)
回答No.4

>3000N(約306kgf)の力を加えるのでしょうか? まぁ、定石的解釈としては 3000g  < 3kgf 3000mN < 0.3kgf (ミリニュートン) のいずれかの誤記でしょうね そんなことよりも 3kgfの誤記だったとして 3kgfの力をどのように加えるのか? この図の通りに横方向から3kgfの力を加えるには 例えば質量3kgの物体を右方向から衝突させるのか? だとするならば衝撃力は3kgfを遥かに超えるであろう この構造からはそのような衝突させるのは考えにくい まぁ、定石的解釈としては 図を左に90度回転して左側が下面として質量3kgの物体を支える と、するのが妥当では? そうであれば見た目3tくらいの板厚にM6ボルトの選定で妥当なんだが そうであったとしても 質量3kgの物体を上から落下させて受け止めるには無理っぽいけど

  • hahaha8635
  • ベストアンサー率22% (800/3609)
回答No.2

L金具の肉厚の方が( ^ω^)・・・

  • ohkawa3
  • ベストアンサー率59% (1334/2245)
回答No.1

板厚3mm 幅100mm 立上がり200mm の金具の先端に、3000N(約306kgf)の力を加えるのでしょうか? 図に記入の文字が正しく読めているか、ご確認をお願いします。 もし、数字の読み取りが正しければ、L金具の折り曲げ部分には、曲げモーメント(3000N×200mm)に基づき、約4000MPaの応力が加わることになります。SUSの耐力(降伏点)をはるかに超える応力なので、L金具が原形を保つことができずに、ボルトの応力確認以前に、設計が成立していないと思います。 回答者側に、考え違いがあれば、ご指摘くださるようにお願いします。

関連するQ&A

  • ボルトにかかる荷重 その2

    添付図の場合のボルトにかかる荷重の計算方法を教えてください。 SUS製の板の中心に丸棒が溶接されていて、その丸棒の先端に右側から力が加わります。 板はSUS製のM5のボルトで周囲を8本で固定されています。 ボルトにかかる荷重は左右で違いますか? Aのボルトが一番過酷ではないかと思うのですが・・・ 前回の質問から、M5のボルト(A2-70)の引張荷重は14.2×700=9940N モーメントは2000×0.2=400N・m と計算したのですがその先がわかりません。 よろしくお願いします。 *長さの単位はすべてmmです。図が手書きで汚くてすいません。

  • ボルトに掛かる荷重の計算方法

    よろしくお願いします。 片持ち梁でL=266.5cm 350kgの等分布荷重を受けます。 Mは、0.45ton・m (45ton・cm)です。 別紙のベースプーレトを使用し4本のボルトで固定したいので それぞれのボルトの受ける荷重の計算方法を教えてください 中立軸の意味や出し方のあたりが解りません BPL形状は別添付しております。

  • ボルトの耐荷重

    先日、台を作成してビスで固定しました。現在、M4ビス4本で固定しているのですがグラグラです。サイズ変更を検討しているのですがビスの耐荷重計算方法を教えてもらえないでしょうか?

  • モーメント荷重とボルト固定位置

    下図のようなSUSの部品があります。(ボルト支持以外の結合部はすべて溶接) 天吊りでボルトで固定する予定です。部品の先端部に横方向から10kgの荷重が掛かります。(ボルトにモーメント荷重がかかる) この部品のボルト固定を、A(センター1本)と、B(端から10,30,10mmのピッチで 2本)のどちらかで固定しようと思います。 部品の横揺れを防止したい場合、当然Bが横揺れしにくい(ボルトの引っ張り荷重が少ない?)と思いますが、理論的にわかりません。 (Aの1本止めによる、ボルトの緩みはなしと仮定)。 M12のボルトを予定しております。 理論的にご教示ください。 よろしくお願いします(できれば計算過程も記載していただけると助かります)    ボルト支持 B A B   ⇓   ⇓    ⇓     ------------------ l10 15  15 10l←板B SUS W50XD200X15       ---------            l  l l  l   l  l←角パイプ SUS W50XD100X2 l  l l  l1500   数値は寸法で単位は(mm)です l l   F:10kg→ ---   

  • 引っ張り荷重を受ける板材の板厚とボルトの選定に…

    引っ張り荷重を受ける板材の板厚とボルトの選定について いつもお世話になっております。 下図の様な、逆L字型の鉄板で、点Aに5tonの引っ張り荷重が 掛かる場合に、耐え得る鉄板の板厚(逆L字板と板B)と最適な ボルトの選定方法の考え方を教えて頂けないでしょうか? 逆L字板と板Bはボルトで固定され、板Bもボルトで下面に固定されます。 宜しくお願い致します。             5ton   ____150____↑A |          | |          | 100 200|     _75__| | ボルト  | |_↓_↓_| ボルト   _|_↓_↓_|_↓_↓_B _|___________|_ //////////////

  • ボルト・ナットの耐荷重

    初めまして。 専門的な知識が無いので助けていただければと思い、質問させていただきました。 DIYで添付画像のような棚を作ろうと思うのですが、Lアングルに穴をあけた支柱に 棚受けをボルト・ナットで固定し、上に木の棚板を乗せようと思っています。 この時のボルト・ナットをM6/M8/M10で想定しているのですが、 M6/M8/M10それぞれ1本あたりどれくらいのせん断荷重(?)に耐えられるのでしょうか? また、4本で棚板1枚を支えると考えれば、単純に【1本の耐荷重】×4が【棚板の耐荷重】と考えてよいのでしょうか? ここでは棚板の素材等は考えずに教えていただければと思います。 おかしな質問になっているのかもしれませんが、 何卒よろしくお願いいたします。

  • 筐体の設計 (耐荷重,許容荷重)について

    初投稿です。 自分は今の仕事で設計を始めたばかりですが、装置に取り付ける筐体の設計に今取り組んでいますが、強度(耐荷重),許容応力計算で悩んでいます。 設計する筐体は大きな装置の側面に取り付くイメージで片面で固定し、筐体の下は何も無い状態です。 悩んでいる部分は (1)下記A部材との結合部分の筐体の板厚 (強度的に何mm?) (2)A部材とB部材のひっかかり部の強度は大丈夫か (ボルト締めではなくただ引っ掛けている構造です) です。                |  |     取り付け側 _______________ ____|_   |  | | |   |       |___________|B |       |   ボルト_|__ ___ | _|___ ボルト | 筐体   | A | | | | | ボルト_|__ | |___| _|____ ボルト |______________|____|__________| 上の図は構造を横から見た図になっています。 筐体の重量(中身をすべて入れた状態で)は 40Kg 筐体サイズは300×330×500mm 構想では筐体はアルミ A2024を考えています。 (引張強さ 430 N/平方ミリメートル) 厚さは2mm程度 A部材とB部材の引っかかり部寸法図(縮尺はいいかげんです、すみません) _______ |←  44    → | | 筐体____|___________________|   |  | A | | ____| _______ _ | | ↑ | | | ↑ | B | 90 | | | 30 | | | |←14→|_↓___| | | | | ___↓_|_ __ |____________________| | |← 44 →| A,B部材とも板厚はすべて同じで考えています。(現14mm) Aの長さL=350mm Bの長さL =1100mm ここでの他の質問者が受けておられるアドバイスのように図書館等で材力、設計便覧等読みましたが、ぜんぜん考え方の理解、式の適用がわかりませんでした。 すみませんが教えていただけますか。 なにか情報等で足りないものがあればすぐお伝えします。 文が長くなってしまってわかりずらいかもしれませんがよろしくお願いします。

  • モーメント荷重とボルトのねじ込み長さについて

    下図のように、仮に先端に最大1000[kN]の荷重がかかるIビームを角パイプの柱にボルト(M10×4本)で固定しようとした時、柱の厚みが5mm程度であれば、M12ボルトなら2~3山程度しかかからないため、ボルトの山がせん断すると思い、角パイプに板材を溶接して、ねじ込みの深さ(山数)・適切なボルトサイズ・数を、ボルトにかかる荷重F[N]が、許容値(ねじ山のせん断許容応力?SUS304のボルトでは147[N/mm2]とWEBから探しました)以内になるように設計しようと考えました。ここで分からなくなりました。 147[N/mm2]>F[N]/(π*おねじ谷径[mm]*ピッチ[mm]*山数)まで調べたのですが、 ボルトの軸方向には、1000[kN・m]のモーメント荷重がかかっていて、荷重F[N]とはディメンジョンが違うため、どう考えればいいのか分からなくなりました。 考え方自体が間違っているのでしょうか。 全くの素人ですが、適切なアドバイスがあればお願いいたします。     板材 ┏━┓┏┓→┏┓→     1[m]    ↓1000[kN] ┃角┃┃┃  ┃┗━━━━━━━━━┓ ┃パ┃┃┃  ┃  Iビーム ┃イ┃┃┃   ┃┏━━━━━━━━━┛ ┃プ┃┃┃→┗┛→ ┃柱┃┗┛ ┃ ┃ ┗━┛

  • ボルト選定について

    L型の金具をM12(F8T)2本で固定しようと考えています。 荷重は40kN掛る設計です。 自分なりに計算したのですが、合っているか不安です。 ボルトの有効断面積・・・84.3mm3 F8Tの許容ボルトせん断力・・・13.6kN 40kN÷84.3=0.48kN(ボルト1本当たりの許容せん断応力) 13.6kN>0.48kN・・・OK 上記の内容で間違いないか教えてください。

  • 張り出し板のボルト計算

    水平な板を ボルト3ヶ所、等間隔に止めています 先端に荷重Pがかかります このような場合 ボルトそれぞれに掛かる荷重は計算できますか 下の図を参照ください 自分でやってみたら、ボルトが2本ならモーメントの計算で簡単に出たのですが、3本になったらよく分からなくなってしまいました。 モーメントの支点は実際は中途半端なとこだと思いますが、 右端のM6の場所としてお願いいたします ボルト ボルト ボルト ↓  ↓  ↓       ↓荷重P _______________ _______        |        |        | 全長L、ボルトの間隔はL1で。 宜しくお願いいたします。