JIS B 8821:2013 クレーン鋼構造部分の計算基準 | ページ 3

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B 8821 : 2013
                                図2−曲げを受けるボックスガーダ
b) ねじりモーメントによるせん断応力の計算 ねじりモーメントによるせん断応力τtの計算は式(5)によ
    る。
                               T
                          t        ≦a  (5)
                             2 At
                      ここに,    τt :  ねじりモーメントによるせん断応力(N/mm2)
                                  T :  せん断中心回りのねじりモーメント(N・mm)(図3参照)
                                  A :  腹板及びフランジの中心線で囲まれた面積(mm2)
                                   t :  腹板又はフランジの厚さ(mm)
                                  τa :  箇条7による許容せん断応力(N/mm2)
                               図3−ねじりを受けるボックスガーダ
c) 曲げによるせん断応力とねじりによるせん断応力との合成 合成応力は,曲げによるせん断応力τと
    ねじりモーメントによるせん断応力τtとの向きが一致する側で最大となり,式(6)によって計算する。
                        τ+τt≦τa  (6)
                      ここに,     τ :  曲げによるせん断応力(N/mm2)
                                  τt :  ねじりモーメントによるせん断応力(N/mm2)
                                  τa :  箇条7による許容せん断応力(N/mm2)

8.6 車輪荷重を直接受ける溶接部の計算

  車輪荷重を直接受ける溶接部は,図4による。
  レールが腹板の真上にあって,特に正確な計算を行わない場合には,車輪荷重は図4のように車輪の真
下50 mmから45度の方向内に均等に分布することとする。

――――― [JIS B 8821 pdf 11] ―――――

                                                                                              9
                                                                                   B 8821 : 2013
                                                               単位 mm
                                      図4−車輪荷重の分布

8.7 継手の計算

8.7.1  曲げを受けるガーダの腹板継目の計算
  曲げモーメントを受けるプレートガーダの腹板継目は,せん断力と曲げモーメントによって設計するも
のとし,継目ボルトに作用する最大合力は,式(7)によって計算する。この場合ボルトの許容強さは,プレ
ートガーダのフランジから中立軸までの距離と式中のynとの比によって減じる。
                                  2          2
                              FJ     MW
                         R                yn     (7)
                              n       y2
                                          IW
                        ただし, MW   MJ
                                          IG
                      ここに,    R :  ynにおける1個のボルトに作用する合力(N)
                                  n :  接合線の片側にある継目ボルトの総数
                                 FJ :  継目箇所での最大せん断力(N)
                                MW :  腹板の受ける曲げモーメント(N・mm)
                                 MJ :  継目箇所のガーダの受ける曲げモーメント(N・mm)
                                 IW :  ガーダの総断面の中立軸回りの腹板の断面二次モーメント
                                       (mm4)
                                 IG :  ガーダの総断面の中立軸回りの断面二次モーメント(mm4)
                                Σy2 :  接合線の片側にある継目ボルトから中立軸までの距離の二乗
                                       の総和(mm2)
                                 yn :  中立軸から最も遠いボルトまでの距離(mm)(図5参照)
                                       図5−ガーダの継目
               M Wy             MW
  なお,式(7)の  2   n の代わりに    f によって計算してもよい。fの値は,表7に示す。
                y                 h

――――― [JIS B 8821 pdf 12] ―――――

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B 8821 : 2013
                                        表7−係数fの値
         1列ボルト結合     2列ボルト結合           3列ボルト結合           4列ボルト結合
    1
    列
    に
    お
    け
    る
    ボ
    ル
    ト
    数       6n            6n 1          f1        2n  1         f1        3n 1          f1
    n     f1           f2            f2        f3            f3        f4            f4
             nn           n 2n           2           n2          3        n 2n           4
     4      0.900        0.643       0.450       0.375       0.300 0     0.322       0.225 0
     5      0.800        0.533       0.400       0.320       0.266 7     0.267       0.200 0
     6      0.714        0.455       0.357       0.278       0.238 0     0.227       0.178 5
     7      0.643        0.396       0.322       0.249       0.214 3     0.198       0.106 8
     8      0.583        0.350       0.292       0.219       0.194 3     0.175       0.145 8
     9      0.533        0.314       0.267       0.198       0.177 7     0.157       0.133 2
    10      0.491        0.284       0.246       0.180       0.163 7     0.142       0.122 8
    11      0.455        0.260       0.228       0.165       0.151 7     0.130       0.113 8
    12      0.423        0.239       0.212       0.153       0.141 0     0.120       0.105 8
    13      0.396        0.222       0.198       0.142       0.132 0     0.111       0.099 0
    14      0.371        0.206       0.186       0.133       0.123 7     0.103       0.092 8
    15      0.350        0.193       0.175       0.124       0.116 7     0.097       0.087 5
    16      0.331        0.181       0.166       0.117       0.110 3     0.091       0.082 8
    17      0.314        0.171       0.157       0.111       0.104 7     0.086       0.078 5
    18      0.298        0.162       0.149       0.105       0.099 3     0.081       0.074 5
    19      0.284        0.153       0.142       0.100       0.094 7     0.077       0.071 0
    20      0.271        0.146       0.136       0.095       0.090 3     0.073       0.067 8

9 溶接設計

9.1 溶接継手の計算

9.1.1  引張,圧縮又はせん断力が作用する継手の応力
  突合せ溶接部分又はすみ肉溶接部分に生じる応力は,式(8)及び式(9)による。
                                 愀           (8)
                                愀
                          w        (9)
                      ここに,     σ :  溶接部分に生じる引張り又は圧縮応力(N/mm2)
                                  τw :  溶接部分に生じるせん断応力(N/mm2)
                                  P :  継手に作用する力(N)
                                   a :  溶接部分ののど厚(9.2.2参照)(mm)
                                   ι :  溶接部分の有効長さ(9.2.3参照)(mm)
9.1.2  曲げモーメントによる応力
  腹板とフランジとを結合する連続溶接部,腹板の垂直又は水平突合せ溶接並びにI形けたを壁面に結合
するすみ肉溶接部[図6 a)]のように,曲げモーメントとせん断力とが同時に作用する継手に対しては,
式(10)によって合成応力を計算する。
                            2    2
                           w   3  ≦  a  (10)

――――― [JIS B 8821 pdf 13] ―――――

                                                                                             11
                                                                                   B 8821 : 2013
                      ここに,   σw :  曲げ応力(N/mm2)ただし,σw≦σa
                                  τ :  せん断応力(N/mm2)ただし,τ≦τa
                                 σa :  許容引張応力(N/mm2)
  曲げモーメント及びせん断応力は,次による。
a) 曲げモーメントによる応力
                             M
                          w     y  (11)
                              I
                      ここに,   M :  継手に作用する曲げモーメント(N・mm)
                                  I :  のど厚の中立軸回りの断面二次モーメントで,すみ肉溶接の
                                       場合はのど厚を接合面に展開した図6 b)に示すような展開有
                                       効断面の断面二次モーメント(mm4)
                                  y :  応力計算点の中立軸からの距離(mm)
                                 σw :  曲げ応力(N/mm2)ただし,σw≦σa
                                 a)             b)
                                       図6−のど厚の展開
b) せん断応力
                            PQ

(pdf 一覧ページ番号 )

                            I a
                      ここに,     τ :  溶接部分に生じるせん断応力(N/mm2)
                                  P :  継手に作用する力(N)
                                  Q :  応力計算する溶接線から外側の断面の中立軸回りの断面一次
                                        モーメント(mm3)
                                   I :  のど厚の中立軸回りの断面二次モーメントで,すみ肉溶接の
                                        場合はのど厚を接合面に展開した図6 b)に示すような展開有
                                        効断面の断面二次モーメント(mm4)
                                  a :  溶接部分ののど厚(mm)
      簡易計算の場合は,せん断力は腹板部だけで受けもつとして,式(13)によってもよい。
                            P
                            aA

(pdf 一覧ページ番号 )

                      ここに,     τ :  溶接部分に生じるせん断応力(N/mm2)
                                   P :  継手に作用する力(N)
                                  Aa :  腹板の総断面積,すみ肉溶接の場合は,腹板部分のすみ肉の
                                        のど厚の合計面積(mm2)

9.2 溶接構造の設計細目

9.2.1  主要部材の溶接
  主要部材の溶接は,一般に工場溶接とする。

――――― [JIS B 8821 pdf 14] ―――――

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B 8821 : 2013
9.2.2  溶接継手部分の有効厚さ
  応力を伝える溶接継手の有効厚さは,溶接ののど厚とし,のど厚のとり方は,次による。
a) グルーブ溶接ののど厚は,図7のとおり接合される部材の板厚とし,厚さの異なるときは,薄い方の
    板厚とする。
                                   図7−グルーブ溶接ののど厚
b) すみ肉溶接ののど厚は,図8のとおり短い方のサイズを一辺とする二等辺三角形の高さとする。
                                    図8−すみ肉溶接ののど厚
9.2.3  溶接継手部分の有効長さ
  溶接継手の有効長さは,完全なのど厚をもつ溶接の長さとし,次による。
a) 突合せ溶接線が応力に直角でない場合は,溶接線を直角に投影した長さとする[図9 a)参照]。
b) すみ肉溶接で,まわし溶接を行った場合でも,まわし溶接の部分は有効長さとはしない[図9 b)参照]。
                                      図9−溶接の有効長さ
c) 斜材端部の溶接の有効長さは,表8による。ただし,150a(のど厚の150倍)を最長とする。
      この表による場合,溶接線の斜材の重心軸までの偏心モーメントを考慮する必要はない。これは山
    形鋼以外の形鋼にも有効とする。

――――― [JIS B 8821 pdf 15] ―――――

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