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| 玉掛用ワイヤロープの基本安全荷重 |
| 安全係数を考慮し、玉掛用ワイヤロープやチェーン等の1本のつり具で垂直につることができる最大の荷重(質量)を基本安全荷重(単に安全荷重ともいう)又は基本使用荷重といいます。
つまり、1本のつり具で実際につることができる最大の荷重を基本安全荷重といいます。 |
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| 玉掛用ワイヤロープのつり角度と張力 |
| 図のような荷を玉掛用ワイヤロープ２本でつった時、荷の質量Ｗはロープに掛かる張力Ｆ１、Ｆ２の合力Ｆになります。 ワイヤロープのつり角度が０度以上の場合の張力Ｆ１、Ｆ２は、Ｆの1/2よりも大きい値になります。つり角度が大きくなるのに従い、張力Ｆ１、Ｆ２は、更に大きくなり、ワイヤロープを内側へ引き寄せようとする力(Ｐ)が大きくなります。この水平分力Ｐは、圧縮力としてつり荷に働くため、 玉掛作業ではつり角度が大きくならないように注意する必要があります。 |
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| Ｆ１ |
： |
玉掛用ワイヤロープの張力 |
| Ｆ２ |
： |
玉掛用ワイヤロープの張力 |
| Ｆ |
： |
Ｆ１・Ｆ２の合力 |
| Ｗ |
： |
つり荷の質量 |
| Ｐ |
： |
玉掛用ワイヤロープを内側に引き寄せる力 |
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| 玉掛用ワイヤロープの張力係数 |
玉掛用ワイヤロープ１本に働く張力の大きさは、図のようにつり角度が０度の場合は1.0倍ですが、つり角度が120度の場合は２倍になります。たとえば、玉掛用ワイヤロープ２本を用いて200Kgの質量の荷をつった場合、 つり角度が０度の時は玉掛用ワイヤロープ１本には100Kgの荷重が掛かりますが、 つり角度が120度の時は玉掛用ワイヤロープ１本に200Kgの荷重が掛かります。 この玉掛用ワイヤロープのつり角度と張力
の比を張力係数といいます。 |
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| つり角度による玉掛用ワイヤロープの張力 |
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| つり角度 |
張力係数 |
| 0度 |
1.00倍 |
| 30 |
1.04 |
| 60 |
1.16 |
| 90 |
1.41 |
| 120 |
2.00 |
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| ・２本つりの場合のワイヤロープ１本に掛かる張力 |
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| ・４本つりの場合のワイヤロープ１本に掛かる張力 |
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| 玉掛用ワイヤロープ１本に働く張力の大きさは、ロープの掛け数とつり角度によって異なります。基本安全荷重が同じワイヤロープの場合、１本のワイヤロープでつることができる最大の質量は、ロープの本数に比例します。玉掛用ワイヤロープのつり角度があまりに大きい場合は、
フックからロープが外れやすくなります。 このため、つり角度は原則として60度以下で使用する必要があります。使用する玉掛用ワイヤロープの長さが異なる場合は、ロープの張力も異なるため、注意しなければなりません。 |
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| つり具の安全荷重 |
| ワイヤロープ等のつり具は、動的な荷重が加わって繰返して使用されることで疲労が起こります。このため、玉掛用具は、この点を考慮して破断に至らない数値を基準に設け、その基準値以下で使用することで安全を確保しています。この安全に使用できる限度となる基準を安全荷重といい、
次の式で表すことができます。 玉掛用具の安全係数は、クレーン等安全規則で次のように定められています。 |
| 安全荷重＝ |
切断荷重 |
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安全係数＝ |
切断荷重 |
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| 安全係数×9.8 |
安全荷重×9.8 |
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| つり具の種類 |
安全係数 |
| 玉掛用ワイヤロープ |
６以上 |
| 玉掛用つりチェーン |
５以上 (一定の要件を満たすものは４以上) |
| 玉掛用フック、シャックル |
５以上 |
| 繊維ロープ |
定められていません |
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| 玉掛用ワイヤロープの選定 |
| 玉掛用ワイヤロープ１本に掛かる張力を張力係数によって求めることにより、 使用することができる玉掛用ワイヤロープを選定することができます。たとえば、質量４ｔの荷をつり角度30度で２本つりする場合のロープ１本に掛かる張力は |
| 玉掛用ワイヤロープ１本に掛かる張力＝ |
４ |
×9.8×1.04＝20.384ｋＮ |
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| ２ |
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| 玉掛用ワイヤロープの安全係数は、６以上に定められています。したがって、この玉掛用ワイヤロープに必要な切断荷重は |
| 玉掛用ワイヤロープに必要な切断荷重＝20.384×6＝122.304ｋＮ |
| よって、質量４ｔの荷をつり角度30度で２本つりする場合は、切断荷重が122.304ｋＮ以上の玉掛用ワイヤロープを選択する必要があります。 |
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| 【計算例】 |
| 図のような質量８ｔの荷をつり角度90度で４本つりする場合、使用することができる最小径の玉掛用ワイヤロープを次の中から選択してみましょう。 |
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ロープの直径 |
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切断荷重 |
| 1. |
10mm |
53.9ｋＮ |
| 2. |
12mm |
77.6ｋＮ |
| 3. |
14mm |
105.8ｋＮ |
| 4. |
16mm |
142.1ｋＮ |
| 5. |
18mm |
174.4ｋＮ |
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| つり角度90度の張力係数は、1.41です。したがって、ワイヤロープ１本に掛かる張力は |
| ワイヤロープ１本に掛かる張力＝ |
８ |
×9.8×1.41＝27.63ｋＮ |
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| ４ |
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| 玉掛用ワイヤロープの安全係数は、６以上です。したがって、玉掛用ワイヤロープ1本に必要な切断荷重は |
| 切断荷重＝27.63×6＝165.78ｋＮ |
| よって、165.78ｋＮ以上の切断荷重を有する直径18mmの玉掛用ワイヤロープを選択する必要があります。 |
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| モード係数 |
| 玉掛用ワイヤロープの掛数及びつり角度の影響を考慮し、その時の掛け本数とつり角度の時につることができる最大の質量と基本安全荷重の比をモード係数といい、安全荷重
(質量) 、基本安全荷重、モード係数の関係は、次の式で表すことができます。 |
| 玉掛用具の基本安全荷重＝ |
つり荷の質量 |
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| モード係数 |
| 安全荷重 (安全につることができる質量)＝基本安全荷重×モード係数 |
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| モード係数は、本来、玉掛用ワイヤロープのつり角度に応じて値が変わりますが、実作業での使用上の便宜を図るため、つり角度を一定間隔で区切り、その範囲内を同一の値にしています。 この玉掛用具の掛本数の区分に応じたモード係数を表したものをモード係数表といいます。 |
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| 掛け本数及びつり角度によるモード係数 |
| 掛け数 |
0度 |
0度を越え
30度以下 |
30度を越え
60度以下 |
60度を越え
90度以下 |
90度を越え
120度以下 |
| 1本つり |
1.0 |
― |
― |
― |
― |
| 2本つり |
2.0 |
1.9 |
1.7 |
1.4 |
1.0 |
| 3本つり |
3.0 |
2.8 |
2.5 |
2.1 |
1.5 |
| 4本つり |
4.0 |
3.8 |
3.4 |
2.8 |
2.0 |
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厚生労働省労働基準局安全衛生部安全課編
｢玉掛作業の安全に係るガイドライン｣より |
掛け本数が４本の場合は、玉掛用ワイヤロープに荷重が均等に掛かりにくいため、４本掛けであっても、原則として３本掛け用のモード係数を使用する必要がある。ただし、４本のワイヤロープに均等な
荷重が掛かる場合は、４本掛用のモード係数を使用しても差し支えない。 |
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| ○ |
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モード係数使用例 １ |
| 質量3.4ｔの荷を２本の玉掛用ワイヤロープを用いて、つり角度60度でつる時の玉掛用ワイヤロープの選定の仕方。 |
| モード係数表の２本つりの行と、つり角度60度以下の列の交わる枠の数値1.7により、ワイヤロープの基本安全荷重は |
| ワイヤロープの基本安全荷重＝ |
3.4 |
＝２ｔ |
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| 1.7 |
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| よって、基本安全荷重２ｔ以上の玉掛用ワイヤロープを選択します。 |
| ○ |
モード係数使用例 ２ |
| 質量3.4ｔの荷を４本の玉掛用ワイヤロープを用いて、つり角度60度でつる場合の玉掛用ワイヤロープの選定の仕方。 |
| モード係数表の４本つりの行と、つり角度60度以下の列の交わる枠の数値3.4を読み取ります。４本つりのモード係数は、２本つりのモード係数の値の２倍になります。したがって、ワイヤロープの基本安全荷重は |
| ワイヤロープの基本安全荷重＝ |
3.4 |
＝１ｔ |
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| 3.4 |
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| よって、基本安全荷重１ｔ以上の玉掛用ワイヤロープを選択します。 |
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| ○ |
モード係数使用例 ３ |
| 基本安全荷重２ｔの玉掛用ワイヤロープを２本用いて、つり角度60度で安全につることができる最大の質量の求め方。 |
| モード係数表の２本つりの行と、つり角度60度以下の列の交わる枠の数値1.7を読み取ります。したがって |
| 安全荷重(質量)＝基本安全荷重×モード係数＝２×1.7＝3.4ｔ |
| 基本安全荷重２ｔの玉掛用ワイヤロープを２本用いて、つり角度60度でつる場合は、最大3.4ｔまでの質量の荷を安全につることができます。 |
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