【耐荷重計算について】

材質MCナイロンの円柱350Lの物を4本立て、
その上に20tの鉄の塊を置きたいのですが、
この場合、MCナイロンのΦ径を何Φにすれば
よいでしょうか? 4本の円柱には均一に重力が
かかるものと考えて下さい。
計算式を示してご回答頂きたくどうぞ
よろしくお願い致しますm(__)m

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  • 登録:2015/11/03 16:27:05
  • 終了:2015/11/10 16:30:04

回答(1件)

id:NAPORIN No.1

なぽりん回答回数4697ベストアンサー獲得回数8612015/11/05 17:42:52

ポイント300pt

まず鉄が20トン。比重7.8ですので、無垢の鉄の状態では3立方メートルしかないです。
高さ1m、幅1m、奥行き3mとすれば、底面積は3平方メートル。
普通自動車くらいの面積とすると1.6m×1mくらいですから、その倍ですけどね。
底面積3平方メートル内にどれだけの量のプラスチックをつめこめるとおおもいでしょうか。
そしてプラスチックは軽くて強いけれど、重工業には向きません。
https://www.polypenco.co.jp/select/term/ の上から3番目にある圧縮強度を参照。
ついでに塑性変形についてもしらべてください。
 
もちろん、鉄のカタマリではなく、建築材につかうものを寝かせているから底面は広いから大丈夫というのなら、プラスチックも高さ50センチ、1平方キロメートルにのばした舗装用プラスチックだということにすれば、しばらくは…?
まあ考えてみてください。
湿った海岸の砂の上に鉄骨満載のダンプカー(大型トラックの最大積載量は20トンが多い)を駐車したら数十分くらいは耐えるでしょうけれどあとでスタックして抜け出せなくなりますよね。
プラスチックはそう強くできていません。タイヤ1つ(乗用車タイヤの接地面はハガキサイズといわれます)ごとに5トンもの圧力にプラスチックが耐えきれません。プラスチックが変形して沈み込む、割れる、傾く、溶けたように圧力で流れるなど何かしら出てくるのは時間の問題です(コメントで何秒耐えればよいかとたずねましたよ)。
思い物を載せられるように均等に圧力をかけるため底面積を確保するため丈夫な板を用意しますからというのであれば、質問は最初にもどります。
その20トンの鉄の底面積はどんなふうですか。鉄板状のものの重さもコミですかと。
可成りの広さの鉄板が必要になりますよ。剥き出しのプラスチックでは無理です。
円柱にするなら、これも鉄で巻締めしないといけません。剥き出しのプラスチックは無理です。
圧縮強度のあるコンクリートでさえそうやってつかうのに、圧縮強度のないプラスチックで何ができるとおもっているのか疑問です。

あとは工学系の出身者におたずねください。

  • id:NAPORIN
    えっ、何秒持たせる前提です?
  • id:jan8
    4本だから20トン/4だったんですね。
    ご自分で解いちゃってるじゃないですか。
  • id:miharaseihyou
    MCナイロンの圧縮での降伏点とか、面積あたりで出すのかな?
    データがどこにあるのか・・。
  • id:miharaseihyou
    屋久杉の巨木の切り株のような面積で、高さが10cm程度なら、箍を嵌めなくても持つんじゃないかな?
    かなり凹むとは思うけど・・・。
    20tだとおよそ自動車20台分。
    その四分の一ずつだから・・・。
    ただし、重量が平均して掛かったとして・・・だけど。
    歪みが大きかったら裂ける。
  • id:tea_cup
    350LのMCナイロン材だと圧縮より、座屈の心配をしないと。
  • id:miharaseihyou
    圧延されちゃったらたぶん発火する。

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