地面に鋼材(例えばH鋼)を2本べた置きし、その上に機械を載せて鋼材にボルトでとめる、という場合、この鋼材が保つかどうかの強度の検討はどうすれば(どこを見れば)よいのでしょうか?

例えばH鋼の場合、ウェブの曲げが一番危険かなと思い、機械の重さ・高さ等から曲げモーメントを計算し、ウェブ部分の断面係数を計算して許容応力度を検討、などとやってみるのですが、そうすると意外とウェブが弱い事が分かり、考え方が違うんだろうなと不安になってしまう次第です。
長くなってしまいましたが、上記のケースの鋼材の強度検討ではどこの部分の検討すればよいのかお教え下さい。
宜しくお願いいたします。

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  • 登録:2012/10/09 19:34:16
  • 終了:2012/10/16 19:35:03

回答(2件)

id:miharaseihyou No.1

miharaseihyou回答回数4505ベストアンサー獲得回数5602012/10/09 21:27:03

ひとくちに地面と言われていますが、軟弱地盤などもあり、一番に地面の状態が問題になります。
露天でしょうから雨も降る。
一番怖いのが不等沈下です。
そういうことを避けるために普通は基礎にコンクリートを打設しますが、それでは予算が掛かる。
そういうときにやるのがコンクリートブロックを幾つか置いて、鉄骨を置く手です。
ただし、ブロックは弱い。
かなりの重量が架かるのなら強化コンクリート製の溝蓋がお勧めです。
レベルの調整は溝蓋の下に砂を入れてやります。
できれば最初に転圧機で下地を固めたい。
少し掘ってぐり石を敷き転圧機を掛ければ多少の圧力には耐えるでしょう。
あくまでも短期間の間に合わせですけどね。
 
地面の不等沈下があった場合は、いくら頑丈な鉄骨を使っても全体が傾きます。
強度計算どころではない。
捻る力が加わってベース全体が歪みます。
最悪転倒する可能性もある。
不等沈下さえなければそれほど大きな鋼材でなくても充分です。

id:Platini

ご回答ありがとうございます。
おっしゃるとおり地盤、もしくは基礎などの状態が第一義かと思いますが、
そこは万全なものとして鋼材にフォーカスすると、どんなものでしょうか。

id:miharaseihyou No.2

miharaseihyou回答回数4505ベストアンサー獲得回数5602012/10/10 20:11:21

一寸三千貫の例えがあります。
一寸角の木材でも縦方向の力には三千貫まで耐えることができるという意味です。
しかし、機械のベースは面です。
面には支えのない部分があります。
 
二本の鋼材をベタ置きした場合、鋼材と同じ方向の力には強い。
しかし、鋼材に段差を作るような方向の力には弱い。
最低でも井桁に組むのがセオリーです。
四本で枠を作ります。
その方が鋼材の太さも細くでき、全体の鉄骨の量も減らせます。
できれば溶接して単一の面に沿った枠を作ります。
 
また、接地面積を増やすために鉄板を使うなどすれば、更に安定度が高くなるでしょう。
接地面積が少ないと全体が地面に斜めにめり込むことも考えられます。
重い物を置けば沈み込むのが地面ですから。
 
二本だけだと捻る力が加わった場合全て機械サイドのベースで受けることになります。
地面が固くても地震があったら一発です。
最悪破断するでしょう。

  • id:wild_yamato
    このような質問は図が必要です。
  • id:wild_yamato
    (コメント続き)図を描くことで、弱い部分が見えてくるものです。当然、縮尺は正確でなければなりません。
  • id:miharaseihyou
    鋼材に機械をボルト止めしなければ、反って安全でしょう。
    捻る力に対しては機械は放り出されかねませんが、ベースが破断することは避けられますから。
    いずれにしても機械の重量や構造がハッキリしないので最悪を想定して回答せざるを得ません。
    数十キロ程度の機械ならそれほど心配しなくても住みますが、数百キロとなると本格的な基礎でなければ責任が持てません。
    例えば、うちの近所で小規模の生コンのプラントが短期間(数ヶ月)稼働したことがあるのですが、基礎だけは本格的なものでした。

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