200604151.htm
片持ち梁の応力とたわみについて(周波数)NO.5答え
問題
下図の片持ち梁が あり 梁材が H100x100x6x8
リブがフランジ間にあって断面は維持出来る状態です
L=200(cm),W=600(kg) です
これは 一般の支持梁で梁成 １／１５から１／２０なので
L=20xH100=200(cm)としたそうです
これで どうなのでしょうか
A=21.9(cm2)，Z=76.5(cm3),I=383(cm4)です
この問題 不思議だなぁって 思われた方は なかなかですよ
なにか 条件がいるなあって思われた方は 良い筋に入っています
「早せェ〜よ まだかいなぁ〜？」って先輩が仰って居られます(*^_^*)
本問題は ようこそ ただちんさん2のページです で投稿が有ったので作ったものです
答え 判断する 又は 判断できる状態を持つ事なのです
１．数値が解っても 計算式が解っても
計算できても 答えの意味が分かっても
判断出来ねば 作業と言いましょうか やった意味が有りません
結論を出すとか
結論が出るように用意するとか
判断が必要と思わすように し向けるのが
正解です
だから 「お前はあほか こんな事もわからんのか」って言われても
そう 言わしめたので有れば 正解と成ります(*^_^*)
２．では 計算してみましょう
Lを 300,200,150,100,50,25(cm)と 色々変えて解いてみました
問題の解答は ケース２です
となりますが
判定は まず
剪断応力の判定が有ります
が こんなもの いまの場合 聞くのはおかしいのです
これは ケース５とか時に見るもので こんなものはいまの場合視ません
許容応力は
業界によりこの値は変わりますよね
そして ある業界でも 部位によって異なります
ところが 本などは 業界を固定して 部位を決定して
答えを絞って書いているので 答えが１つしか有りません
だから 本を視て覚えても １つの業界の１部位しか判断出来なくなります
ので 注意が必要です
許容応力等の私目の 欄外メモをアップします(*^_^*)
例 クレーン規格
繰り返し応力の作用する場合
強い衝撃および振動の伴うもの SS400
(13.5x0.815x0.625x0.8=)5.5(kg/mm2)となります
今問題は 鋼設の９(kg/mm2)で判定してみました
曲げ応力の判定
許容応力は 剪断応力の判定と同様です
例 同様にすると (13.5x0.815x0.625=)6.87(kg/mm2)となります
今問題は 鋼設の１６(kg/mm2)で判定してみました
撓みの判定が有ります
これは 業界により常識が有り
雑品の旗棒などは先端で２０(mm)揺れて良いとか
建築の柱間 スパンの10(mm)以内であれとか
機械の勘合などを含め スパンの1(mm)以内であれとか
精度要求があり 機械などではワークの変動をみたり
ワークの仕上がりから大凡必然的に決まってきます
例 先端で３(mm)と規制し判定したりします
これは 小堀の日本語で「ちょっと」って言っております(*^_^*)
今 建築相当の10(mm)で判定してみました
梁成の判定
これは 建築などで多用されますが
およその目安で
| 種類 |
|
|
主要梁 |
一般梁 |
補助梁 |
| 梁性 h/L |
|
|
1/10〜1/15 |
1/15〜1/20 |
1/20〜1/30程度 |
| 使用箇所の例 |
|
|
架台主梁
原動部の受け梁 |
クレーン走行梁
コンベヤガーター |
小歩廊受けはり
床小梁 |
h：梁の高さ L：スパン です
アバウトなものですが はずれると
どうにも 成りません
今問題は 1/15としました
大体 機械では こんなものは 1/20等はいかにも小さいからです
撓み率の判定
片持ち梁では 1/300〜 1/250 まで許容するとか
雑品もので 1/175 まで許容するとか言われますが
機械では 1/300が最低です
今問題は 1/300としました
まあ ここまでは 大概の人は誰でも知っていることです
さて お待たせいたしました(*^_^*)
周波数の判定が有ります
これは ただちんさん２と 絵描屋さん２で質問や私目のお返事に出てきたので
ちょっと書きますが
周りに原動機が無くても 負荷によって機械が揺れるので
びびり止めに固有振動数を決めて判定します
| 種類 |
雑品 |
補助二次部材 |
軽支持物 |
支持物 |
移動物 |
取付台 |
ベース |
| Hz(以上) |
3.5 |
7 |
10 |
14 |
20 |
28 |
40 |
| 使用部材の例 |
ちりとり(*^_^*)
旗棒
メクラカバー |
手摺り
安全カバー |
吊り物 |
梁 |
駆動アーム |
駆動アーム
取付台 |
ベース本体 |
となります もちろん
重工業や工作機械でベースは40(Hz)で決まっている物では有りません
必要な臓物を積んでゆくと 40(Hz)→57(Hz)→80(Hz)と上がってゆきます
一般に機械では 最低10(Hz)以上とします
基本は下げていくと どんどんお安く成りますが
最小単位のものが 有って機械が成り立てば良いわけです
一般に 最低10(Hz)が最低の機械です
例えば 7(Hz)で何かを 設計したら それは 手摺りとおなじで
30(kg)で揺すれば 揺れますよね そんな物を機械と言って設計したことになります
構造や 形状が異なっても 角度が３６０度どの位置に有っても
同一の判断が出来ます
そして この10〜１５(Hz)付近が
人間が揺れを大きく感じる位置らしいのです
当然個人差は有り
酔っぱらいは 止まっていても揺れていると感じるようです(*^_^*)
貧乏ゆすりの癖のある方は 揺れていても
気が付かないってどなたかが言っていました(*^_^*)
例えば 歩道橋などを大勢が歩くと 揺れるときが有るでしょ
あれは 建築やさんが 1/800で設計したのです
規格内だから通ってしまうのです
もう バレバレなのです
あの振動気色悪いでしょ あれが 10〜１５(Hz)程度の設計です
だから この軽支持物10(Hz)を支えるとか取り付けている支持物は
10x1.414＝14.2(Hz)でないと
軽支持物がゆれたとき 共振するので
14(Hz)以上と成っています だから 正確には 14(Hz)は 14.14(Hz)です
移動物20(Hz)は これ以下だと 動いているときに びびってしまいます
故に この 移動物20(Hz)を取り付けている
取付台は 1.4倍の28(Hz)となり その下のベースは40(Hz)となります
これで設計しますでしょ 例えばです
衝撃が掛かって 軽支持物や支持物は揺れても
その他のパーツはびくともしません ホントにそうなります
補助二次部材 などは 揺れても良い 潰れなければって言う代物です
雑品などは 潰れても良い物です
まあこれにて 判定が出来ます
今 支持物として 14(Hz)で判定してみました
本Ｈ鋼には 吊り下げ材が設置出来ます
３．判定後は アウトプットに移るわけですが
一部上場企業でも 出来ない お方が設計室に居られます
例えば 応力判定までしかやれない お方です
言わずもがなの お方なのですが
そう言う お方が先輩であったとき 決して 深い位置から話をしません
いまの場合
1569<1600(kg/cm2)で（ok)ですが 撓み規制で(out)なのでだめといいません
「私目は 曲げ応力は計算すると 390(kg/cm2)に成りましたが
大体この位でないとまずいと思いまして 大体なんですよね」って言います
例えば 撓み判定までしかやれない お方には
いま 2>1(cm)で(out)すが
「やはり 撓みは1(cm)でなく もっと0.03(mm)位以下でないといけないと思いまして
大凡なんですが」って言います
例えば 撓み率判定までしかやれない お方には
法的に1/300で十分ですが
「やっぱり この場合は概略1/１６００程度でないと 駄目と思います
大体なんですが」って言います
ホントです
まあ この辺りの お方は 寸法計画者や機械製図の方なのですよね
１０年から１８年も機械設計をやっていて
「こんなの判断できないのか」なんてことは言いません
すると 先輩や会社のプライドが傷つくことなく 仕事も前に行きます
この数値で判断すると 贅肉のとれた バランスの良い
もっとも安い機械が設計出来ます
又 いまの場合
１４(Hz)ギリギリにする場合 L=79(cm)以下となります
L=50(cm)で 28.3(Hz)なので
１４(Hz)が いかに 最低ギリギリの値かよくわかりますよね
おめでとう 御座いました
４．日本で有数の一部上場企業でもまさかと思うのでしょうが
カンやめっぽ 経験で 設計している設計室が数多くあります
自分で 恥ずかしいことだと思っていません
技術は知識では有りませんが
判断に使う知識は技術の一部ですよね
こんな知識さえない人が
片持ち梁など空で言えると 鼻でお笑いに成り
その上 自分の設計が 滅茶苦茶余裕のある物であったり
危機一髪どころか 安全率をくい込んだものか
解らずに設計しております(*^_^*)
そう言う部署に限って
VAがどうの 品質管理がどうの などと言っていたりします
たかが 片持ち梁１つ贅肉を落とす判断できないのです
そして 少しでもつっこむと
「これは 今までの長い □■◇◆△▲なのだ」とか
「こんなものは これで問題もなく △▲▽▼○●☆★ だろ」とか
「こんな事は わからんのか ○◎●☆□ だろ」とか仰るのです
殆ど数字が出てこないでしょ これは 日本語で言うと
「お前なんか だ〜てぇ〜」って仰っているので有ります(*^_^*)
だから
貴方は 「流石ですよね そうですよね やっぱり！(*^_^*)」って言います
決して 会社や先輩の愚痴を言わない
今の環境や状態が有ってこその 今の貴方なのです
そんな暇が有ったら 今の仕事を 深く早く進める方が大事なのです
そして
後輩が聞いてきたら 自分の知っていることを
覚えて頂くわけです 会社で立場が追い越され てもです
ホントですよ その位の度量はほしい物です
本問題 設計歴 １０〜１８年生は間髪なく答えたいものです
頑張って下さいませ 明日の貴方のために(^_^)/~
突然ですが 本ページで 幸せアンケート 投稿 ありがとうございました
総計 438人/20060506 となりました(^o^)