【設計事例】ブラケットとボルト 強度計算シート使い方

条件を入力

P=100kg

L=0.5m

軟鋼で静荷重であれば
安全率は「3」

まずは小さなサイズから形鋼を選びます。
「ﾌﾞﾗｹｯﾄ強度」の判定がOKになるまで
サイズを上げていきます。

結果⇒50×50×5tのアングルで強度を満たします。

ブラケット取付面を設計します。
左図はブラケットを下から見た図です。
①座板サイズを仮に作図する
②ボルトの頭（今回は六角）を仮に配置する
③ボルトのサイズを仮に決定する
　今回はM8（六角対辺は13mm）
④寸法を仮に決定する
　ボルトにかかる荷重を計算するため

同じ強度計算シートにあるボルト強度計算欄に入力する。（上図の赤丸部分（＝左画像））
⑤SUS304の六角ボルト ⇒ A2-50の強度区分
　ボルトの強度区分についてはコチラ
⑥安全率は軟鋼で静荷重とし「3」とする
⑦ボルト強度の判定が「OK」であることを確認
⑧ここで荷重F1が4317Nであることを覚えておく

⑨次に床が基礎であることからブラケットの取付にはアンカーを使用するため、アンカーの強度計算シートを使用する。
ダウンロードはこちらから

⑩長期的にブラケットを固定しておきたいため接着系アンカーを使用する
　金属拡張アンカーと接着系アンカーの使い分けはこちらを参考に

⑪アンカー外径、埋込深さなど入力
⑫許容引張力が先ほど算出したF1（4317N）より大きいか、確認

今回の場合、明らか強度が不足しているため、ボルトサイズおよびピッチを見直す

⑬ボルトサイズを上げたり、アンカーの埋込深さを深くしたりすることで強度を上げることができる

トライ＆エラーの結果
　M12（アンカー筋径）×深さ70　とする
⑭その際にアンカーピッチ（左画像）が138mm以上を確保する必要があるため座板の寸法、アンカーピッチをモデル上で変更する

⑯モデルの変更

最終的に設計されたブラケットです。100kgを支えるブラケットとして華奢にみえるかもしれませんが、静荷重であれば問題なく使用できます。これに動荷重、サポートするパイプに荷重がかかったり、かからなかったりする場合、安全率を高く設定して形鋼のサイズアップを図ります。