単管の強度を真剣に計算してみた(´・ω・｀)　基礎編

こんにちは(^^)/

八王子店店長竹田ですm(_ _)m

本日はこんなことを考えましたm(_ _)m

単管ってどれくらい持つの?(´･ω･`)

ツールオフでは現在、陳列棚として一部単管を使っています。

この単管ですが、太さが一本48.6mmもあって見映えがあまり良くないです(´･ω･`; )

「そうだ(´･ω･`)

ホームセンターにある細い単管に代えられないだろうか?(´･ω･`)」

と思ってしまったのが発端でした…。

単管には48.6mmの他に25.4mm、19.1mmがあります。

単管はどこでも使われている印象ですが、ネットなどで見てみても、意外とちゃんと計算を計算をのせている記事がなく、ほぼ自力で解くことになりました…(´･ω･`)

学生時代なら難なく解けたんだろうなぁ…(´･ω･`; )(竹田は建築系の大学出身です。)

今回は単純梁集中荷重を掛けると、単管が何キロで折れるのかについて考えます。

単純梁集中荷重というのは写真のように、梁の2点を台に乗せて、中央に集中荷重を乗せる荷重方法です。

実際は荷重が分散して配置されるので、このような荷重にはならないのですが、同じ重さを等分布に配置した場合に比べ、曲がりやすくなる為、集中荷重を計算しておけば安全という訳です。

因みに単管を門形に組むと、その分、力が逃げるので、これもまた集中荷重を計算しておけば安全という訳です。

今回は上記2点の条件が安全側に作用している事から、単管の自重は考えない事としました。

それではいざ計算。

計算を全て解説するとブログが終わらないので割愛しますm(_ _)m

…三年後(嘘)。

計算終了m(_ _)m

こういう計算はExcelに任せると楽ですね(*´ー｀*)

この計算だと、普通の単管に比べて大分強度が劣るということが分かりました。

単管の長さが長くなると、その分モーメント(テコの原理)が働いて単管が曲がりやすくなります。

上のExcelを用いて、スパンと単管が耐えられる荷重の関係を表にするとこんな感じですm(_ _)m

縦軸が重さ、横軸がスパンです。

グラフにするとスパンが長くなると体力が下がるのが良く分かりますね(^^)

・・・ところで、店内の単管を細くできるかという問題ですが、計算上ちょっと心許ないですね(^ー^;A

同時に48.6mmの単管は思っていたより強度があるので、柱を少なくする事はできるなぁと思いました(^^♪

・・・疲れました・・・。