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B 8821 : 2013
(γb・γw・γi) Δσd≦ΔσR [式(27)による]
この式において,
Δσd(設計応力範囲)にΔσmax(応力範囲の最大値)を代入する。
1.1×1.1×1.0×66.2=80.1 N/mm2>ΔσR=79 N/mm2
以上の結果から,詳細な疲労設計が必要である。
注記 図B.3に従い,打切り限界Δσuを使用して照査した結果が不具合になったため,許容応力範囲ΔσR
を使用して再疲労照査した。
簡易疲労照査
応力範囲の最大値Δσmaxの計算
設計総繰返し数
No
N<200万回
Yes
応力範囲打切り限界 200万回基本許容応力範囲
Δσu=k Δσc=k
No
(γb・γw・γi)Δσmax≦k・CR・Ct
Yes
詳細疲労照査 疲労照査終了
図B.3−簡易疲労照査流れ図
B.3.3 詳細疲労設計(図B.4参照)
荷重及び繰返し数を基に,等価応力範囲を求める。
表B.2に荷重ごとの合成応力K(Ψσ1+σ2+σ3),応力範囲の3乗値Δσim(ni/Σni),及びその合計を示す。
m
等価応力範囲 Δσe =m
Δσini /ni [式(21)による]
=3 .672 10 4
=40.7 N/mm2
ここに, m : Δσ-N線図の傾斜を表す定数
設計応力範囲 Δσd=αΔσe=40.7 N/mm2 [式(23)による]
設計補正係数 α=1とする。
よって,
(γb・γw・γi) Δσd≦ΔσR [式(27)による]
1.1×1.1×1.0×40.7=49.3 N/mm2<ΔσR=79 N/mm2
――――― [JIS B 8821 pdf 61] ―――――
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B 8821 : 2013
以上の疲労照査から,突合せ溶接した天井クレーンボックスガーダの疲労強度は,20年の使用に対して
安全であると結論される。
表B.1−曲げモーメント
No. 荷重 取扱い回数 曲げモーメント N・mm
kg 回/年ni M1 M2 M3
1 1 000 7.00×104 2.47×107 2.16×108 2.46×107
2 2 000 5.00×104 4.53×107 2.16×108 2.73×107
3 5 000 5.50×104 1.07×108 2.16×108 3.53×107
4 8 000 1.50×104 1.69×108 2.16×108 4.34×107
5 10 000 1.00×104 2.10×108 2.16×108 4.87×107
6 0 (2.00×105) 0 1.72×108 0
合計 2.00×105 − − −
この表の補足説明を,次に示す。
− No.6は無荷重のトロリが荷降ろし位置にあるときのx点応力。
− 記号は,次による。
M1=動荷重モーメント
M2=静荷重モーメント
M3=水平荷重モーメント
表B.2−応力及び等価応力範囲
No. 荷重 取扱い回数 曲げ応力 合成応力 等価応力範囲
kg 回/年ni N/mm2 N/mm2 の3乗
N/mm2
σ1 σ2 σ3 σi Δσim(ni/Σni)
1 1 000 7.00×104 3.56 31.20 5.83 49.10 4.15×10−4
2 2 000 5.00×104 6.54 31.20 6.47 53.80 3.90×10−4
3 5 000 5.50×104 15.40 31.20 8.37 67.90 8.60×10−4
4 8 000 1.50×104 24.40 31.20 10.30 81.90 4.12×10−4
5 10 000 1.00×104 30.30 31.20 11.50 91.30 3.80×10−4
6 0 (2.00×105) 0 24.80 0 − −
合計 2.00×105 − − − − 2.46×10−5
σ1=動荷重応力 σi=合成応力
σ2=静荷重応力 K(Ψσ1 +σ2 +σ3)
σ3=水平荷重応力 Δσim(ni/Σni)=(Δσe)3
――――― [JIS B 8821 pdf 62] ―――――
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B 8821 : 2013
詳細疲労設計
変動応力範囲下の詳細疲労照査
等価応力範囲の計算Δσi,ni
設計応力範囲 設計変更
Δσd=αΔσe
許容応力範囲の計算ΔσR
No
(γb・γw・γi)Δσd≦ΔσR
Yes
疲労照査終了
図B.4−詳細疲労照査流れ図
――――― [JIS B 8821 pdf 63] ―――――
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B 8821 : 2013
附属書C
(参考)
柱の座屈計算
C.1 附属書の位置づけ
今日,海外ではクレーンの設計法に限界状態設計法を取り入れる動きがあり,それとともに柱の座屈計
算も日本におけるそれとは異なった方法によることが提案されている。しかし,この規格にそれらを取り
入れると構造規格による計算と整合性がとれなくなり,また,国内で十分に検討されていない方式を直ち
に取り入れるのは性急に過ぎるため,ジブたわみを考慮した計算式とともに,この附属書に記述する。C.2.2
及びC.2.3は,ISO 10721-1による計算式であり,C.3はジブのたわみによる圧縮力の変化を考慮した計算
式である。
C.2.2.3で求めた座屈応力をペンダントロープで先端を支える形式のラチスジブに適用する場合は,ジブ
のたわみによる圧縮力の変化を考慮したC.3の方法によって全体柱の座屈強度の照査を行う。
C.2 一般
C.2.1 座屈計算
クレーンの構造部分に用いられる鋼材の座屈計算について定める。座屈計算に用いる荷重には,衝撃係
数,作業係数又は動荷重係数若しくは,静荷重係数によって割増しを行った荷重の値を用いる。
C.2.2 柱材の座屈荷重
C.2.2.1 部材の有効座屈長さ
部材の有効座屈長さは,端部の拘束条件によって異なる。有効座屈長さは,単純化した方法,又は弾性
理論によって決定してよい。
C.2.2.2 細長比
部材の細長比は,式(C.1)による。
lk
(C.1)
k
ここに, λ : 部材の細長比
lk : 有効座屈長さ(mm)
k : 座屈軸についての最小回転半径(mm)
ラチスジブの有効座屈長さは,11.2.2 b)及び11.2.3 b)を参照する。
部材の相対細長比λ及び細長係数(縮減係数)λcは,式(C.2)による。
泰c (C.2)
πσE
c (C.3)
y
ここに, λ : 部材の相対細長比
λc : 細長係数(縮減係数)
E : 縦弾性係数(N/mm2)
σy : 降伏点又は耐力(N/mm2)
C.2.2.3 座屈応力
座屈応力は,式(C.4)による。
――――― [JIS B 8821 pdf 64] ―――――
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B 8821 : 2013
c 2 2 5.0
B B (C.4)
y
2
ここに, B 5.0 1 0 (C.5)
σc : 座屈応力(N/mm2)
σy : 降伏点又は耐力(N/mm2)
α : 軸の初期非直線性,荷重偏心,残留応力の影響を表す係数で,
表C.1による。
λ : 部材の相対細長比
λ0 : これ以下では,ひずみ硬化のため弾性不安定が生じなくなる
限界の相対細長比で,表C.1による。
表C.1−座屈曲線のα及びλ0
座屈曲線 係数
α λ0
a 0.21 0.2
b 0.34 0.2
c 0.49 0.2
この方法によって計算されたσc/σyを図C.1に示す。
座屈曲線a,b及びcは,表C.2に示す断面形状及び条件に応じて選択する。
図C.1−座屈曲線
――――― [JIS B 8821 pdf 65] ―――――
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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