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床版の強度計算(構造計算)方法が知りたい

開発 設計
皆さんこんにちは。
新しい業務分野を担当し始めて困っています。
平板(床版)*水路の蓋と思って下さい に荷重がかかった際に、その製品が破壊せずに強度がもつかどうかの計算です。全く携わった事がないので、どうしてよいのかすらわかりません。専門書やインターネットで調べましたが、専門用語が多く、皆さんご教示お願いします。また、基礎的な本や講習会御存知ありますか?

製品:1000L×1000W×25t(厚み)(単位:mm)

両サイド35mmは、土手にかかるので、スパンは930mm(幅方向だけ土手に乗ります)となります。
その製品に等分布荷重で500kgかけて製品が大丈夫かの資料作成です。
とりあえず、鉄筋無しで考えます。

作る製品素材(コンクリート系)の物性は下記に記しますが、この数値をどう計算するのでしょうか?これだけで足りますか?
設計基準強度:90MPa
許容曲げ圧縮応力度:30MPa
許容せん断応力度:3MPa
単位容積重量:23.5kN/㎥
ヤング係数比:7
弾性係数:210000kgf/㎝2
大耀さん 2007-06-25 12:29

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回答(2) [答え] [関係者] [自信あり]

この場で、全てを説明するのは無理だと思うので、考え方だけ書いてみます。
応用力学の入門書を読む必要があります。

まず、材料にかかる、せん断荷重を計算します。
等分布のせん断力(S)=w・l/2
w:単位当りの荷重
l:はり全長

次に、曲げモーメントを計算します。
材料には、中央からそれぞれ反対向きに材料の廻す力(モーメント)がかかるか
らです。
等分布の曲げモーメント(M)=w・l^2/8

次に、計画の材料がせん断力の耐えるか、たわみ量が計画の範囲内かの計算です
せん断応力 = A・許容せん断応力度
これが、先のせん断荷重より大きいこと

次に、曲げ応力度を計算します。
曲げ応力 = 断面係数(下縁)X許容引張り応力度
これが、先の曲げモーメント荷重より大きいこと

ただし、それぞれに安全率を考えます。
建築系では、例えばSS400の引張り応力度は、400N/mm^2ですが、許容引張り応力度に
290N/mm^2を使い、長期は、荷重を1.5倍で計算するとかです(うる覚え自信なし)
機械系では、400Nで計算するが、安全率、繰り返し5倍、交番8倍、衝撃12倍の荷重で計算
するとかです。

断面係数(W)は、その断面形状がどれくらい曲がり難いかを表す数字です。
同じ断面積の棒なら、平板より、パイプのほうが曲がりにくいですよね。
また、同じ平板でも、横に渡すより、縦にした方が曲がりにくいですね。
断面係数 = I/ytです

Iは断面2次モーメントです。ytは材料重心から下縁までの距離です

断面2次係数(I)は、長方形の場合 
I = bh^3/12 
b : 幅
h : 高さ
丸や三角のなどの断面2次モーメントはいろいろな資料が出ています。
異型の断面2次モーメントはなかなか難しいですが、こんな資料がありました。
http://www.ibara.ne.jp/~saitoib/Private/framepage1.htm

その他、曲げモーメントに耐えても、たわみが大きすぎては使い物にならないので
たわみ量を計算します
等分布のたわみ=5・w・l^4/(384E・I)
E : 弾性係数
I : 断面2次モーメント
建築基準では、たわみは梁全長の1/300以下とかの基準があります。

間違った個所もあるかと思いますので、参考まで

たくやさん 2007-06-26 21:23

回答(1) [アドバイス] [素人] [自信あり]

http://www.hishiplate.com/tecinfo/yougo.html
以前、このサイトで同様の質問があり、それに記載されていた、
基礎計算記載のホームページアドレスです。
参照頂けます様、宜しくお願いします。

2007-06-25 14:15

●質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。今まで見た中では一番わかりやすいサイトですね。
しかし、読んで自分なりにやってみましたが、慣れないので応用がききません。結局、自分が求めたい答えがわかりません。
誠に申し訳ありませんが、さらに素人がわかるサイトや本等御存知ないでしょうか?
大耀さん 2007-06-26 12:14


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