F1、F2、どちらが大きな荷重がかかるか分かりますか？ 次の計算式で求めます。
【モーメント】と【力のつり合い】
【モーメント】と【力のつり合い】は次の公式になります。※ブラケットの自重は加味しないとします。
荷重F1とF2の算出
正解は
F2 でした。あとはボルトにかかる引張応力と安全率を計算して強度を満足するか確認しましょう。
ボルトがその強度に耐えられない場合、単純にボルト本数を増やすことですぐに解決できますが計算が少々手間になります。そこでボルト本数がN本以上の場合の計算については下記記事で紹介していますので参考になればと思います。
また、実際にボルトでブラケットを固定する際に必要な締付トルクはどの程度が良いか、トルクレンチでの締付によるトルク計算方法も紹介しています。非常に面倒なパラメータ情報調査を省くために情報を一覧化した表を作成しました。参考になればと思います。
さらに、もっと簡単にブラケットを設計するための材質や形鋼のシンプルな選定方法について下記記事で紹介しています。
まとめ
このような簡単設計でも計算しておくと安心感が得られます。簡単な設計だからこそ応急的な対応で求められることが多く、その際に関数を組み込んだエクセルシートを持っておくと効率的に対応することができます。
関数を組み込んだエクセルをダウンロードできるようになりました。当ブログメニューしんめ倉庫参照
参考情報
材質について機械的性質や海外規格とあわせて一覧表にしました。参考までに。
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