ForHosting KIT · 開発者向けツール

ピン・ボルトの直接せん断応力計算

この計算ツールは、抵抗断面に平行な力が作用するときの平均直接せん断応力を求めます。全せん断力、1つのせん断面の断面積、および荷重を分担する同一せん断面の数をご入力ください。結果はパスカルとメガパスカルで表示され、ピン、ボルト、リベット、打抜き部などの予備検討に利用できます。平均応力の基本式を用い、一面せん断と二面せん断を明確に区別します。

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ご利用方法ウェブAPIメールTelegramアプリ近日

抵抗する断面をご確認ください

直接せん断とは、向かい合う力によって部材の一方が他方に対し、定められた断面に沿って滑ろうとする状態です。板を結ぶピン、重ね継手のボルト、荷重を伝えるリベットは、まず平均直接せん断応力で概略確認できます。基本関係は、せん断力を抵抗する総面積で割るものです。本ツールでは作用力を V、1面の面積を A、同一面の数を n とし、tau = V / (A * n) を使用します。入力する A は、1つのせん断面が実際に横切る断面積です。締結材と板の支圧面積や、接合部材の引張断面積ではありません。直径 d の円形ピンなら、1面の総断面積は pi 掛ける d の二乗を4で割った値です。ねじ、溝、腐食などの欠損がある場合は、適用規格に従って小さい有効面積が必要になることがあります。計算値は面全体の平均であり、穴、端部、すきま、急な形状変化付近の局部的な応力集中を表しません。したがって、接合部全体の安全認定ではなく、根拠が明確な予備計算としてご利用ください。

一面せん断と二面せん断を正しくお選びください

せん断面数は、同じ締結材のうち荷重に抵抗する別々の断面数を示します。単純な重ね継手では、1つの境界面がボルトを横切るため n は 1 です。クレビス継手では中央部材が2枚の外側ラグに挟まれ、ピンが2つの境界面で切られるため n は 2 です。両面の面積が等しく荷重を均等に分担するなら、n を2倍にすると総抵抗面積も2倍になり、平均応力は半分になります。力を半分にしたうえで2面を指定しないでください。荷重を二重に割り、危険側の結果になります。対象の締結材に割り当てられた全せん断力と、同一条件の面数をご入力ください。特殊な積層構成では3面以上も指定できますが、均等分担はあくまで仮定です。本ツールは締結材群への荷重配分、板の柔性、すきまの不均一を解析しません。複数のボルトやリベットがある場合は、適切な継手解析で最も厳しい締結材の力を先に求め、その断面に本計算を適用してください。

結果を読み取り、設計をご確認ください

入力には整合した SI 単位を使用します。力はニュートン、1面の面積は平方メートルです。その商はパスカルとなり、さらに100万で割ったメガパスカルも返します。API を呼び出す前に、キロニュートンをニュートンへ、平方ミリメートルを平方メートルへ変換してください。1平方ミリメートルは100万分の1平方メートルです。まず、表示された総抵抗面積が A 掛ける n と一致するかをご確認ください。次に、平均せん断応力を材料仕様、安全率方式、適用基準による許容値または設計耐力と比較します。材質等級、温度、疲労、荷重時間、製作方法、法域で条件が変わるため、本ツールは材料強度を選定せず、安全判定も行いません。支圧、端抜け、純断面引張、ブロックせん断、長いピンの曲げ、複合荷重、疲労、変形も別途ご確認ください。成功した API 計算は1件 $0.002 で、同じ入力には常に同じ結果を返します。欠落値、不正値、ゼロ面積、整数でない面数には明確なエラーを返します。

活用例

ピン接合の予備確認

支圧、曲げ、疲労の詳細確認前に、1面または2面の平均せん断応力を見積もれます。

ボルトとリベットの比較

既知の分担力に対する候補断面を、統一した SI 単位の計算で比較できます。

技術計算の自動化

パスカルとメガパスカルの再現可能な結果を、表計算、報告書、予備設計工程へ組み込めます。

よくある質問

どの計算式を使用しますか？

tau = V / (A * n) を使用します。V は全せん断力、A は1面の面積、n は同一せん断面の数です。

一面せん断と二面せん断の違いは何ですか？

一面せん断には抵抗断面が1つ、二面せん断には同じ断面が2つあり、理想化した総面積は2倍です。

どの単位で入力しますか？

力はニュートン、1面の面積は平方メートルでご入力ください。結果はパスカルとメガパスカルです。

ボルトやピンの安全性を認定できますか？

できません。適用耐力と比較し、支圧、端抜け、曲げ、疲労なども別途ご確認ください。

API 計算の料金はいくらですか？

成功したリクエスト1件につき $0.002 です。ブラウザーでも計算できます。

開発者向け — APIアクセス

このページの機能はすべてAPIからも利用できます。自社システムに組み込みたいチーム向けのセクションです。それ以外の方は上のツールをそのままお使いください。

エンドポイント

POSThttps://api.kit.forhosting.com/eng/direct-shear-stress

Bearerトークンで認証し、POST1回でタスクをキューに登録します。結果はWebhookまたは署名付きリンクで受け取れます。

お使いのスタックから呼び出す

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/eng/direct-shear-stress \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"shear_force":12000,"resisting_area":0.0002}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/direct-shear-stress", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "shear_force": 12000,
    "resisting_area": 0.0002
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/direct-shear-stress",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "shear_force": 12000,
    "resisting_area": 0.0002
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/direct-shear-stress", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"shear_force":12000,"resisting_area":0.0002}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"shear_force":12000,"resisting_area":0.0002}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/direct-shear-stress", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

リクエスト例

{
  "shear_force": 12000,
  "resisting_area": 0.0002
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.direct_shear_stress",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

非同期APIです。task_idは即時に返ります。ポーリングは1秒あたり1リクエストまでです。

料金

1リクエストあたり$0.002

単価はすべて公開しています。トークン換算や独自クレジットはありません。失敗したタスクは課金されません。

エラー

HTTP	コード	意味
`401`	`unauthorized`	APIキーが無効か、指定されていません。Authorizationヘッダーを確認してください。
`402`	`insufficient_balance`	残高が不足しています。チャージ後に再度お試しください。
`404`	`unknown_type`	指定されたタスクタイプは存在しません。タイプ名を確認してください。
`429`	`rate_limited`	リクエストが多すぎます。しばらく待ってから再度お試しください。

KITの完全なドキュメントを見る →