工学 短期許容応力度｜突発的荷重に耐えるための安全余裕を定める指標
短期許容応力度短期許容応力度とは、構造物が短期間に受ける大きな荷重や衝撃に耐えうる応力の限度を定める指標である。地震や風圧、集中荷重など瞬間的または断続的に発生する荷重に対して、部材が塑性変形や破壊を起こさないよう余裕を持って設定される数値...
安全率
工学 工学 静的解析｜外力下の応力・変位を高精度算定
静的解析静的解析とは、時間的な慣性力や減衰力を無視し、外力と内力のつり合いに基づいて構造・機械部品・材料の応力や変形を求める解析手法である。荷重がゆっくり作用し、加速度が無視できる場面を仮定するため、支配方程式は平衡条件と幾何学関係、構成則...
工学 安全率｜安全な設計のための基準
安全率安全率とは、機械や構造物を安全に使うための基準である。どんなに厳密に計算しても、誤差や予想もつかない使い方、厳しい使用環境などで、予想外の負担を機械や構造物に強いることが起こりうる。機械や構造物の設計は、安全設計を目指す必要があるが、...
工学 吊り金具｜配管・ダクトを安全確実に長期支持
吊り金具吊り金具は、機器・配管・ダクト・照明・サインなどを上部構造から安全に支持・懸架するための金属製ハードウェアの総称である。荷重を母材へ確実に伝達し、所定の位置・姿勢を保持すること、そして落下・振動・腐食・疲労に対し十分な安全余裕を確保...
工学 強度設計｜機械構造を安全に支える設計手法
強度設計強度設計とは、製品や構造物が想定される荷重・環境下で破壊や過大変形を起こさないよう、材料・形状・寸法・接合方法を体系的に決定する設計活動である。静的強度・疲労強度・座屈・衝撃・熱応力・クリープ・摩耗・接触などの破損様式を網羅し、許容...
工学 ねじの引張強さ｜ねじの径をどうするべきか
ねじの引張強さねじの引張強さは下記のように求めることができる。引張力によるねじの破断は大きな事故につながるため、特に安全率は重要である。ただし、ねじは山と谷でできており、その断面積は径とは異なるため下記を参考のこと。 ねじの断面積ねじは山と...
工学 定格圧力｜使用範囲を定めた設計上の最大圧力
定格圧力定格圧力とは、機械設備や配管、容器などが設計上安全に動作できる最大または公称の圧力範囲を示す指標である。産業機械から家庭用ボイラー、空圧機器や油圧機器まで、あらゆる圧力関連機器は定格圧力を設計の前提として設定している。例えば圧力容器...
工学 デザインマージン｜不確実性と劣化に備える設計余裕
デザインマージンデザインマージンとは、設計対象が満たすべき性能や安全要求に対して、環境変動、製造ばらつき、経年劣化、測定誤差、解析モデルの不確かさなどを見込んであらかじめ確保する「余裕」のことである。要求値ちょうどではなく、定格や強度に余地...
工学 理論吊上げ力｜安全かつ正確な吊り上げを実現する
理論吊上げ力理論吊上げ力とは、クレーンやホイストなどの吊り具を使用する際に、理論上安全かつ効率的に荷を吊り上げることができる最大の力(荷重)を算出した値である。建築や土木工事、製造業など多くの産業分野で使われる吊り上げ機器において、実際の作...
工学 極断面係数｜最大応力を評価する指標
極断面係数 極断面係数とは、部材のねじりに対する強度を評価するための指標であり、構造力学や材料力学において重要な役割を果たす量である。これは部材断面の形状に依存する幾何学的特性値であり、単位は立方ミリメートル（mm³）で表される。通常、ねじ...