座屈解析    

解析概要

背景	ジブクレーンは、建築現場などで重い荷物を持ち上げたり移動させたりするために使用され、その構造は高い強度と安定性が求められます。 しかし、ジブクレーンの構造部材には、座屈という現象が発生するリスクがあります。 座屈は、圧縮力が作用することで部材が突然変形し、構造が不安定になる現象です。 そのため、事前にジブクレーンの座屈挙動を検証する必要があります。

目的	ジブクレーンの梁が荷重を受けた際に座屈を検証します。
解析モデル	ジブクレーン
材料	スチール
荷重	100000N（10t）
拘束	支柱との接続部位を拘束

解析結果

座屈荷重は座屈モード２では0.694×200000Nであるため138,800Nで座屈することがわかりました。

対策

座屈に耐えるように断面係数を増やすためにI型ビームの板厚を2倍にして検証しました。
座屈荷重は座屈モード２では1.192×200000Nであるため238400Nで座屈することがわかりました。

結論

クレーンの断面の厚みを増すことで、剛性が増強され、座屈荷重値を増加させることができました。
座屈荷重が大きいということは、構造部材が座屈するまでに耐えられる荷重が大きいことを意味します。
今回の検証により、構造の強度を増加させることでジブクレーンの安定性と安全性が向上します。