53
B 8821 : 2013
表28−部分区画の座屈係数 K
No. 荷重条件 適用範囲 座屈係数 K
1 等分布圧縮応力 α≧1 K=4
φ=1
2
α<1 1
K
2 直線分布圧縮応力 α≧1 4.8
K
0≦φ<1 1.1
2
α<1 1 1.2
K
1.1
3 直線分布引張及び圧縮応力で K=(1+φ)・K'−φK''+10φ(1+φ)
圧縮応力が大きい場合 K' : φ=0の場合の座屈係数(No.2による)
−1<φ<0 K'' : φ=−1の場合の座屈係数(No.4)
4 直線分布引張及び圧縮応力で α≧32 K=23.9
両者等しい場合及び引張応力
が大きい場合 α<32 .187 2
K 15.87 2
6.8
φ≦−1
5 等分布せん断応力 α≧1 .400
K .534 2
α<1 .534
K .400 2
B8 821 : 201
5
3
3
――――― [JIS B 8821 pdf 56] ―――――
54
B 8821 : 2013
B8
5
表29−面全体の座屈係数 K
4
82
No. 荷重条件及び補剛材配置 適用範囲 座屈係数 K
1 : 2
2 2
1 直線分布圧縮応力 α≦4 12 2 1 2
K
0
0≦φ≦1 2
1
.095 1.1 1 2
3
中央に1本の水平補剛材 α>4 12 4 1 1 2
K
.095 1.1 1 2
2 直線分布圧縮応力 0.4≦α≦1.0 A A2 B
K
0≦φ≦1 .1432
中央に1本の垂直補剛材 A=1.5(1+α2)2+0.167(9+α2)2+3.3α3γ
B=(1+α2)2(9+α2) 2+2α3γ[(1+α2)2+(9+α2) 2]
2 2
3 等分布圧縮応力 0.9≦α≦1.1 1 2 L Q
3
K
中央に1本の水平及び垂直補 2
1 2 L
剛材
2
4 等分布せん断応力 0.5≦α≦2.0 .493 1
K 3
中央に1本の水平補剛材
2 2 2 2
10.24 1 .316 19 .405
2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 9 2 1 2 1 9
2 2 2 2
10.24 1 .041 9 13.11
2 2 2 2 2 2
1 9 2 9
3
162 1 2
2
5 等分布せん断応力 0.5≦α≦2.0 .493 1
K 3
中央に1本の垂直補剛材
2 2 2 2
10.24 1 .041 19 13.11 3
2 2 2 2 2 2 2 2
1 1 9 162 3 1 2 3 1 9
2 2 2 2
10.24 1 .316 9 .4053
2 2 2 2 2 2
1 9 2 3 9 2 3 1 2
2
6 等分布せん断応力 0.5≦α≦2.0 1 2 2 3
K .260 3
1 2 L Q
中央に1本の水平及び垂直補
剛材
両補剛材は,交点で曲げ剛性が減少することなく貫通するか,又は同一剛度で結合されている。
添字Qは垂直補剛材を,Lは水平補剛材を示す。
――――― [JIS B 8821 pdf 57] ―――――
55
B 8821 : 2013
附属書A
(規定)
繰返し数が5×106回を超える場合の等価応力範囲
A.1 等価応力範囲
総繰返し数が5×106回を超える場合は,図A.1に示すようにS-N線図の勾配を3から5に変更している。
この場合の等価応力範囲は,式(A.1)で与えられる。
/1 mj
m
i (mj mi ) mj
ni ・Δσst
Σ Δσi ・ nj )
Σ(Δσj ・
Δσe (A.1)
ni nj
ここに, Δσi : 繰返し数が5×106回以下のi番目の応力範囲(N/mm2)
Δσj : 繰返し数が5×106回以上のj番目の応力範囲(N/mm2)
ni : Δσiの繰返し数
nj : Δσjの繰返し数
Δσst : 5×106回疲労強度
mi,mj : S-N線図の勾配
mi=3,mj=5とすると式(A.2)となる。
3 2 5
Δσini σst nj
Δσj
Δσe5 (A.2)
ni nj
図A.1−二つの傾斜をもつS-N線図
――――― [JIS B 8821 pdf 58] ―――――
56
B 8821 : 2013
附属書B
(参考)
疲労の計算例
B.1 設計条件
天井クレーンのガーダについて疲労強度を,次の条件によって検討する。
なお,ガーダ左端(走行レール中心)から7 000 mmの位置に,下面フランジプレートの突合せ溶接継
手があるものとする(図B.1参照)。
天井クレーンのガーダの疲労強度を照査するために,次のクレーンの使用及び稼動条件を設定する。
a) クレーン仕様及び稼動条件 クレーンの仕様及び稼動条件は,次による。
1) 仕様(JIS B 8801普通形) 2) 稼動条件
定格荷重 Q=10 000kg 設計寿命 20年
つり上げ荷重 Wq=10 200kg 繰返し数(回/年)ni
トロリ質量 Wt= 4 000kg 1 000 kg 7.0×104
ガーダ質量 Wg= 6 000kg (1本当たり) 2 000 kg 5.0×104
スパン L=20 000mm 5 000 kg 5.5×104
トロリスパン s= 2 200mm 8 000 kg 1.5×104
トロリホイルベース b= 2 000mm 10 000 kg 1.0×104
継手位置 x= 7 000mm (応力計算位置) 年間合計 2.0×105
トロリ荷降ろし位置 a= 3 000mm 20年総計 4.0×106
巻上速度 Vh= 0.133m/s (8 m/min)
走行速度 Vt= 1.667m/s (100 m/min)
衝撃係数 Ψ= 1.1
作業係数 K= 1.2
図B.1−天井クレーンの概要
――――― [JIS B 8821 pdf 59] ―――――
57
B 8821 : 2013
b) ガーダ断面形状(図B.2参照)
材料 SS400
形状 ボックス形
上フランジプレート(厚さ×幅) 8×600mm
下フランジプレート(厚さ×幅) 6×580mm
ウエブプレート(厚さ×幅) 6×1 150mm
ウエブプレート間隔 530mm
断面積 A= 22 080mm2
断面二次モーメント
X軸 Ix= 4.266×109mm4
Y軸 Iy= 1.233×109mm4
断面係数(下面)
X軸 Zx= 6.928×106mm3
Y軸 Zy= 4.221×106mm3 図B.2−断面形状
B.2 ガーダの最大・最小曲げモーメント及び応力
取扱い荷重(動荷重),クレーン自重(静荷重)及び水平荷重によって継手部に生じる曲げモーメント及
び応力を表B.1及び表B.2に示した。
最大曲げ応力(表B.2 No.5のσi)
σmax=K(Ψσ1+σ2+σ3)=91.3 N/mm2 [式(14)による]
最小曲げ応力(表B.2 No.6のσ2)
σmin=24.8 N/mm2
応力範囲の最大値
Δσmax=σmax−σmin=66.5 N/mm2
B.3 疲労照査
B.3.1 照査に必要な数値
最大応力範囲 Δσmax=66.2 N/mm2
継手の等級 100 (平板の横突合せ継手 表16 No.212)
応力範囲の打切り限界 Δσu=40.5 N/mm2 (表10 等級100の項)
損傷影響度係数 γb=1.1 (疲労損傷がクレーン全体の崩壊を引き起こす。)
重要度係数 γw=1.1 (損傷がクレーンの落下につながる。)
検査係数 γi=1.0 (検査又は管理が比較的容易)
許容応力範囲 ΔσR=79 N/mm2 [式(16)又は式(14),N=4.0×106]
平均応力補正係数 CR=1.0 [式(18)引張り応力]
板厚補正係数 Ct=1.0 [式(19)板厚25 mm以下]
注記 γb,γw及びγiは,表12表14による。
B.3.2 簡易疲労照査法(図B.3参照)
次の式によって疲労照査を行う。
――――― [JIS B 8821 pdf 60] ―――――
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JIS B 8821:2013の国際規格 ICS 分類一覧
JIS B 8821:2013の関連規格と引用規格一覧
- 規格番号
- 規格名称
- JISB0146-1:2017
- クレーン―用語―第1部:一般
- JISB0146-2:2017
- クレーン―用語―第2部:移動式クレーン
- JISB1186:2013
- 摩擦接合用高力六角ボルト・六角ナット・平座金のセット
- JISB8822-1:2001
- クレーン及び巻上装置―分類及び等級 第1部:一般
- JISB8822-2:2001
- クレーン及び巻上装置―分類及び等級 第2部:移動式クレーン
- JISB8822-3:2001
- クレーン及び巻上装置―分類及び等級 第3部:タワークレーン
- JISB8822-4:2001
- クレーン及び巻上装置―分類及び等級 第4部:ジブクレーン
- JISB8822-5:2001
- クレーン及び巻上装置―分類及び等級 第5部:天井走行クレーン及び橋形クレーン
- JISB8831:2004
- クレーン-荷重及び荷重の組合せに関する設計原則
- JISG3101:2015
- 一般構造用圧延鋼材
- JISG3101:2020
- 一般構造用圧延鋼材
- JISG3106:2015
- 溶接構造用圧延鋼材
- JISG3106:2020
- 溶接構造用圧延鋼材
- JISG3114:2016
- 溶接構造用耐候性熱間圧延鋼材
- JISG3128:2009
- 溶接構造用高降伏点鋼板
- JISG3136:2012
- 建築構造用圧延鋼材
- JISG3444:2015
- 一般構造用炭素鋼鋼管
- JISG3444:2021
- 一般構造用炭素鋼鋼管
- JISG3445:2016
- 機械構造用炭素鋼鋼管
- JISG3445:2021
- 機械構造用炭素鋼鋼管
- JISG3466:2015
- 一般構造用角形鋼管
- JISG3466:2021
- 一般構造用角形鋼管
- JISG4051:2016
- 機械構造用炭素鋼鋼材
- JISZ3104:1995
- 鋼溶接継手の放射線透過試験方法