避強難口[レクスターＲＥ５Ｃ]

度

算

計書

設置建物名

ヤマトプロテック株式会社

§１．

一般事項

１－１．

設計条件ａ）計算の準拠
本計算書は「避難器具の基準」（消防庁告示第七号）に基づいて計算する。
ｂ）設計荷重自重＋積載荷重ⅰ）上蓋積載荷重
１８００Ｎ／㎡・・・・・日本建築学会基準ⅱ）はしご吊り下げ部積載荷重
当はしごの最上段部の横さんから最下部の横さんまでの部分について２ｍ又はその端数ごとに１９５０Ｎｃ）許容応力度ⅰ）鋼材及びボルト許容応力度（Ｎ／ｍｍ2）

応力種別
材料種別
一般構造用鋼材

圧縮(ｆc)

引張(ｆt)

曲げ(ｆb)

せん断(ｆs)

支圧(ｆp)

240

240

240

140

450

ボルト

240180

突合せ溶接（Ｎ／ｍｍ2）

隅肉溶接ⅱ）溶接
応力種別
材料種別
一般構造用鋼材

圧縮(ｆc)

引張(ｆt)

せん断(ｆs)210210120120ⅲ）ステンレス材と鋼材の比較
機

応力種別的性質

引張強さ(Ｎ／ｍｍ2)

耐力(Ｎ／ｍｍ2)

伸び(％)

ＳＵＳ３０４（焼鈍）

650

35055

冷延普通鋼板（焼鈍）

350

20044

材料種別注）

械上記ⅰ）、ⅱ）、ⅲ）よりステンレス材と鋼材の機械的性質を以後同等として扱うことにする。

Ａ－１ｄ）本計算書に使用する力学記号
ｌ：部材長（ｍｍ）

ｔ：板厚（上蓋）（ｍｍ）

ｔ1：板厚（アンカー）（ｍｍ）

ａ，Ｌ1，Ｌ2：長さ（ｍｍ）

ｄ：ねじ部最小径

（ｍｍ）

Ａ：断面積

（ｍｍ2）

Ｅ：ヤング係数（Ｎ／ｍｍ2）

λ：細長比
Ｗ：設計荷重（Ｎ）

ｗ：上蓋にかかる設計荷重（Ｎ）

δ：たわみ（ｍｍ）

τ：せん断応力度（Ｎ／ｍｍ2）

Ｚ：断面係数（ｍｍ3）

Ｍ：曲げモーメント（Ｎ／ｍｍ）

Ｑ：せん断力

（Ｎ）

Ｃ：圧縮力

（Ｎ）

ＦD：ボルト引張力（Ｎ）

σmax：最大曲げ応力度（Ｎ／ｍｍ2）

τmax：最大せん断応力度（Ｎ／ｍｍ2）ｎ：応力に係るボルト数（本）

ｉ：応力に係る固定アンカー数（個）Ａ－２ｅ）応力度の種別
曲げ応力度

σｂ＝

曲げ応力度

σｃ＝引張応力度σ＝せん断応力度

τ＝最大せん断応力度

ＭＺ

Ｗ・ＣＡ

ＦＤＡ・ｎＱ
Ａmax τ＝Ｋ・Ｑ
ＡＫ＝
Ｋ＝ｆ）許容応力度の種別
許容曲げ応力度ｆｂ

許容圧縮応力度ｆｃ

許容引張応力度ｆｔ

許容せん断応力度ｆｓ

Ａ－３

４３３２・・・円形断面・・・矩形断面§２．概略図（○内数字は部材番号を示す）

Ａ－４

§３．

応力算定及び部材断面積
３－１．算定方針
本計算書は、ステンレス材に対して検討する。
３－２．上蓋部分ａ）上蓋（部材番号①の検討）
w(Ｎ/㎡)
４辺単純支持板に等分布荷重が作用するものとして検討する。
板厚 t＝1.5mmlx＝600mm
ly＝520mmw(Ｎ/㎡)ly

λ＝lx/ly＝600/520≒1.15lx
１㎡当り単位重量

165 N／m2（上蓋とリンクの重量）＋１㎡当り積載過重1800 N／m2（日本建築学会基準より）1965 N／m2w ≒2000 N／m2＝0.2 N／cm2＝0.002 N／mm2

設計荷重【最大曲げ応力度】
２σｍａｘ ＝β・ｗ･ｌＹ
0.002  520 2＝0.32

ｔ２
1.5 2

≒77 N／mm2 ＜ｆｂ＝240 N／mm2※上記の応力度は許容応力度以下であるので可となる。
【最大せん断応力度】
τｍａｘ ＝3 ｗ･ｌＸ･ｌＹ 3 0.002  600  520
・＝ ×22600  1.5ｌＹ･ｔ＝1.04 N／mm2 ＜fb ＝140 N／mm2※上記の応力度は許容応力度以下であるので可となる。
【最大たわみ】縦弾性係数（ヤング率）

Ｅ＝1.93×105 N／mm2４ｗ･ｌＹ
0.002  520 4
δｍａｘ ＝α・＝ 0.058 Ｅ･ｔ３
1.93 10 5 1.53≒13ｍｍ
但し、α 値、β 値、E 値は機械工学便覧による。

Ａ－５

３－３．はしご取付ボルトのせん断及び引張強さの検討（部材番号②の検討）

W
はしご XF 型の場合
作用荷重について最長使用はしご：12 段
有効長さ：0.343×11＝3.773ｍ
はしご質量（XF 型）：14.8kg（150N）
積載荷重：1950Ｎ×2＝3900N
設計荷重：W＝150N＋3900N＝4050N
使用ボルト：M12
ねじ部最小径：d＝10.1mm
ねじ部最小断面積
Ａ＝π4・ｄ2＝

3.14×10.12
4＝80mm2

ボルト２本の許容せん断力
ｆｓ＝80×2×180＝28800 N（ａ）せん断強さ
設計荷重Ｗがボルト２本にせん断力として作用する場合を考える。
せん断力を τ とすると
はしご XF 型の場合
τ＝ＷＡ×２＝405080×2＝25.31 N／mm2 ≦ ｆs ＝180 N／mm2※上記の応力度は許容応力度以下であるので可となる。

Ａ－６

（ｂ）引張り強さ
ステップＥに設計荷重Ｗが作用した時に吊り下げ金具のシャフト貫通部Ｄに引張り力ＦＤが働くと考えると

はしご XF 型の場合
点 O を起点とし、モーメントのつり合いより
Ｌ1・Ｆ＝Ｌ2・Ｗ・sinθ
Ｆ＝Ｌ2・Ｗ・sinθ／Ｌ1
ＦＤ＝Ｆ・cosθ＝Ｌ2・Ｗ・sinθ／Ｌ1・cosθ

L1＝167 ㎜＝210／167×4050×sin20°×cos20°

L2＝210 ㎜≒1637N

θ＝20°

引張り力ＦＤをボルト２本で受けるとし、引張り応力をσとすると。
σ＝ＦＤ／A×2＝1637／80×2≒10.3Ｎ／mm2 ≦ ft＝240Ｎ／mm2※上記の応力度は許容応力度以下であるので可となる。

Ａ－７

（ｃ）せん断力と引張り力を同時に受ける場合引張りとせん断を同時に受けるボルトの強度①τ≦ｆs②σ≦（ｆt とｆts の最小のもの）ただし、ｆts＝1.4ｆt－1.6τ
ここに、τ：ボルトに作用するせん断応力度
σ：ボルトに作用する引張り応力度
ｆs ：せん断のみを受けるボルトの許容せん断応力
ｆt ：引張りのみを受けるボルトの許容引張応力度
ｆts：引張りとせん断力を同時に受けるボルトの許容引張り応力度
ただし、ｆts ≦ ｆt
せん断力と引張り応力を同時に受ける場合の許容応力ｆts は
ｆts＝1.4ｆt－1.6τで表される。ただしこのｆts は
ｆts≦ｆt及びτ≦ｆsが成り立つ時に許容応力として採用する。

ｆts＝1.4ｆt－1.6τ
＝1.4×240－1.6×49.7＝256.48 N／mm2 ＞ｆt＝240 N／mm2
上記②の σ≦（ｆt とｆts の最小のもの）の定義より
ｆt ＝240 Ｎ／mm2 を許容応力として採用する。
よって、ページＡ－７のσ＝10.3 N／mm2 ≦ ft＝240 N／mm2となり、許容応力以下となるため強度条件を満足する。

Ａ－８

３－４．

アンカーの検討（部材番号③の検討）

アンカーの数は 5 個として計算する。
e＝60mm
f＝20mmg＝25mm
板厚（アンカー）t1＝1.5mm
本体枠板厚 t2＝1.2mm

はしご XF 型の場合
質量＝16.71kg（避難口質量）＋14.8kg（はしご質量）＝31.51kg≒310N
積載過重：3900N
設計荷重：Ｗ＝310N＋3900N＝4210N
アンカー1 ヶ所（ｉ＝5 個）に作用する力
Ｑ＝Ｗ／ｉ＝4210／5≒850Ｎ
最大せん断応力度Max τ=33850
Q・＝ ×≒14.2 N／mm2 ≦ fs＝140 N／mm22 e･t1 2 60 1.5

本体枠とスポット溶接の検討
本体枠とスポット溶接１点の単せん断力

Ｑ1＝650N（t２＝1.2 の場合）

スポット溶接点数ｎ＝2 点

アンカー１ヶ所に作用する力

Ｑ＝850N

Ｑ＝850N ≦ Ｑ1×２＝650N×2＝1300Nとなり、十分な強度を有する。
※Ｑ1 の値は機械工学便覧より抜粋

Ａ－９

３－５．補強筋の検討①本体枠周囲に補強鉄筋を走らせる場合

使用ハッチ

600×520（内寸法）

使用梯子

最長使用はしご：12 段の場合で検証する。

設計荷重

4230Ｎ（はしごＸＦ型）（詳細はページ A－9 を参照。）

使用部材

φ9 鉄筋

断面積

A＝63.6 mm2

せん断許容応力度

140 N／mm2

アンカー１ヶ所に働くせん断力
Ｑ＝850N（詳細はページ A－9 を参照。）
補強鉄筋にもこの荷重が伝わるため、補強鉄筋のせん断応力 τ は、

τ＝

Q 850
＝
≒14 N／mm2 ≦ fs＝140 N／mm2 となる。
A 63.6

許容応力以下となるので強度条件を満足する。

Ａ－１０