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ボルト群偏心せん断

Q: 終局強度（ICR）法と同じですか？

いいえ。 本ツールは弾性ベクトル法のみを実装します。瞬間中心の終局強度、相互作用式、規準低減は対象外です。

3×3の正方形に並ぶ4本のボルトに、重心から3離れた位置で1000の荷重がかかると、最も厳しいボルトは下向き500と横向き250を受けます。直接せん断は250だけです。各ボルトの合力と危険ボルトが分かります。ブラウザで無料で使えます。

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計算例

入力した場合

力 x: 0
力 y: -1,000
荷重 x: 4.5
荷重 y: 1.5

結果

ボルト数: 4
図心 x: 1.5
図心 y: 1.5
偏心 x: 3

ブラケットやガセットがボルト配置の重心を通らない面内力を伝えると、各ファスナーは共有される直接せん断と、偏心モーメントによる追加の回転せん断の組合せを受けます。学生、接合部ディテーラー、初期段階の鋼構造チェック担当者は、完全な有限要素モデルを組まず、また幾何ごとに極断面二次モーメントを手計算で導かずに、その危険側の合力を必要とします。本ボルト群偏心せん断計算機はボルト座標・力の成分・載荷点を受け取り、等面積重心と極断面二次モーメント J を求め、直接せん断 P/n に弾性回転成分 M r/J を重ね、最荷重ファスナーと各ボルトの合力を報告します。弾性ベクトル法の演習、偏心接合の予備確認、決定論的フィクスチャにご利用ください。規準適合設計や終局強度法の代替ではありません。

偏心ボルト群せん断の意味と弾性ベクトル解析の仕組み

配置重心を外れた面内荷重を受けるボルト群は、その重心まわりに力と偏心の積に等しいモーメントを生じます。構造用鋼の教科書や手計算チェックリストで用いられる古典的な弾性法（ベクトル法）では、等しい各ファスナーが作用力を直接せん断として等分し、モーメントは各ボルトの重心からの距離に比例するせん断力で抵抗されると仮定します。

相対位置 x′ と y′ はその重心から測り、極断面二次モーメント J は x′ の二乗と y′ の二乗の和です。重心まわりのモーメント M は、重心から見た載荷位置ベクトルと力ベクトルの平面外積です。ボルト i の回転成分は Fr_x = −M y′/J、Fr_y = M x′/J で、大きさ M r/J が半径ベクトルに垂直な力となります。

各ボルトの合力は直接部と回転部のベクトル和であり、危険側ファスナーは合力の絶対値が最大のものです。本ランディングの検索意図はボルト群偏心せん断計算機、弾性ベクトル法危険ボルト、偏心荷重ボルト配置せん断、ファスナー群偏心力解析などに集まります。利用者は偏心がモーメントを生むという注意だけでなく、教科書解答や表計算と照合できる数値の危険せん断を求めます。

実務利用、限界、料金、規準法へ進むとき

偏心接合の宿題採点、オフセット荷重ブラケットの手計算確認、回転せん断が重心からの距離で増すことの指導、詳細接合モデルを開く前の矩形配置比較など、危険ボルトの即時弾性確認が欲しいときはブラウザツールをご利用ください。検証失敗は残高を消費しません。エンジンは単位換算せず、供給した単位で力を報告します。

結果は完全に決定論的で、同一入力は常に同じ重心・モーメント・J・各ボルト合力・危険側インデックスを返します。言語モデルも外部構造解析サービスも乱数もないため、継続的インテグレーション検査と再現可能な教材への固定に安全です。

AISC 終局強度と瞬間回転中心、引張・せん断の複合相互作用、こじり作用、板の降伏が必要な場合は規準適合の接合設計ツールへ切り替えてください。本計算機は弾性ベクトルせん断に絞り、答えを透明で高速に保ちます。

活用例

弾性ベクトル法の宿題・試験チェック

学生と採点者がボルト座標・力成分・載荷点を入力し、危険側合力と各ボルトせん断を教科書の弾性法解と比較します。

偏心ブラケットの予備寸法決め

ディテーラーとメーカーが、規準適合の接合設計や有限要素確認の前に、平面配置で最荷重ファスナーを概算します。

接合パイプライン向け決定論フィクスチャ

教材プラットフォームと単体テストが、重心・J・M r/J 重ね合わせを各ランタイムで再実装せず、純粋な弾性ベクトル・オラクルを呼び出します。

よくある質問

このボルト群偏心せん断計算機はどのように動きますか？

等面積重心を求め、その重心まわりの力のモーメント M を作り、直接せん断を P/n で分配し、回転成分 Frx=−M y′/J と Fry=M x′/J を加え、合力の絶対値が最大のボルトを報告します。

終局強度（ICR）法と同じですか？

いいえ。本ツールは弾性ベクトル法のみを実装します。瞬間中心の終局強度、相互作用式、規準低減は対象外です。

偏心荷重を受けるボルト群で危険なボルトはどれですか？

直接せん断と回転によるせん断を合成した力が最も大きいボルトです。回転分は重心からの距離に比例して大きくなります。4本の例では、荷重に近い2本がそれぞれ下向き500と横向き250を受けます。

座標と単位はどう入力すればよいですか？

ボルトの座標と荷重の作用点は同じ長さの単位で、力の2成分は同じ力の単位（Nやkipsなど）で入力してください。単位の換算は行わないため、結果は入力と同じ単位になります。

すべてのボルトが同じ位置にあるとどうなりますか？

極断面二次モーメントJがゼロになり、回転によるせん断が定まらないため結果は出ません。少なくとも2本のボルトを異なる位置に入力してください。

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/bolt-group-eccentric

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/bolt-group-eccentric \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"bolts":[{"x":0,"y":0},{"x":3,"y":0},{"x":0,"y":3},{"x":3,"y":3}],"force_x":0,"force_y":-1000,"load_x":4.5,"load_y":1.5}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/eng/bolt-group-eccentric", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "bolts": [
      {
        "x": 0,
        "y": 0
      },
      {
        "x": 3,
        "y": 0
      },
      {
        "x": 0,
        "y": 3
      },
      {
        "x": 3,
        "y": 3
      }
    ],
    "force_x": 0,
    "force_y": -1000,
    "load_x": 4.5,
    "load_y": 1.5
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/eng/bolt-group-eccentric",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "bolts": [
        {
            "x": 0,
            "y": 0
        },
        {
            "x": 3,
            "y": 0
        },
        {
            "x": 0,
            "y": 3
        },
        {
            "x": 3,
            "y": 3
        }
    ],
    "force_x": 0,
    "force_y": -1000,
    "load_x": 4.5,
    "load_y": 1.5
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/eng/bolt-group-eccentric", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"bolts":[{"x":0,"y":0},{"x":3,"y":0},{"x":0,"y":3},{"x":3,"y":3}],"force_x":0,"force_y":-1000,"load_x":4.5,"load_y":1.5}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"bolts":[{"x":0,"y":0},{"x":3,"y":0},{"x":0,"y":3},{"x":3,"y":3}],"force_x":0,"force_y":-1000,"load_x":4.5,"load_y":1.5}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/eng/bolt-group-eccentric", 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

{
  "bolts": [
    {
      "x": 0,
      "y": 0
    },
    {
      "x": 3,
      "y": 0
    },
    {
      "x": 0,
      "y": 3
    },
    {
      "x": 3,
      "y": 3
    }
  ],
  "force_x": 0,
  "force_y": -1000,
  "load_x": 4.5,
  "load_y": 1.5
}

レスポンス例

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "eng.bolt_group_eccentric",
  "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。

技術的な注記

偏心ボルト群せん断の意味と弾性ベクトル解析の仕組み

座標 (x_i, y_i) の n 本のボルトでは、重心は座標の算術平均です。直接せん断成分は force_x/n と force_y/n です。重心、J、モーメント、各ボルト成分、危険側インデックスを安定した JSON で返すことで、自動テストへの固定と、重ね合わせを手で再導出せずに言語横断で再利用しやすくなります。

入力契約、単位、検証、応答の形

検証後、エンジンは重心、相対座標、極断面二次モーメント J、重心まわりの力のモーメントを構築します。全ファスナーが一致して J が零になると回転せん断は定義できず、ゼロ除算ではなく明示メッセージで拒否します。ボルト穴の規準低減、引張との相互作用式、終局強度の瞬間回転中心法、単位換算表はありません。本能力は面内せん断の弾性重ね合わせのみです。一貫した長さ単位の {x, y} オブジェクトを少なくとも2件含む必須の bolts 配列と、一貫した力単位の force_x・force_y、ボルトと同じ長さ単位の載荷点座標 load_x・load_y という4つの有限数を JSON 本体で送ってください。各数値フィールドは JSON 数値でも数値文字列でもよく、欠落・空文字・非数値テキスト・NaN・Infinity は直ちに invalid_input で失敗し課金されません。配列の fasteners や points、力成分の fx・fy、載荷点の apply_x・apply_y など文書化された任意エイリアスも、フォームやスクリプトが慣用記号を使えるよう受け付けます。成功応答は入力と導出幾何をエコーし、各ボルトの直接・回転・合力成分を列挙し、critical_index（0始まり、同点は最初の最大）と critical_resultant の大きさと成分を示します。同一の純粋関数が無料ブラウザツールと API を駆動し、計算経路にネットワーク・乱数シード・壁時計タイムスタンプはありません。

実務利用、限界、料金、規準法へ進むとき

多くのボルト配置と載荷点について単一契約で安定 JSON が必要なスクリプト、LMS プラグイン、設計ノート、コンテスト採点パイプラインでは API をご利用ください。成功リクエストは $0.002 の課金アイテム1件です。force_x と force_y の力単位、ボルト座標と載荷点の長さ単位を一貫させてください。

技術的な質問

どの座標と単位を使えばよいですか？

全ボルトと載荷点を同一の長さ単位（mm、in など）に置き、force_x と force_y を同一の力単位（N、kips など）で与えてください。エンジンは単位換算せず、合力はお客様の力単位です。

全ボルトが同一点にあるとどうなりますか？

極断面二次モーメント J が零で回転せん断 M r/J が定義できないため、invalid_input で失敗します。少なくとも2つの異なるファスナー位置を指定してください。

ボルト群偏心せん断計算機の料金は？

ブラウザツールは無料です。API リクエストは成功1回あたり $0.002 の前払い KIT 残高を使い、無効入力は課金されません。

KITの完全なドキュメントを見る →

ボルト群偏心せん断

無料で実行

計算例

偏心ボルト群せん断の意味と弾性ベクトル解析の仕組み

実務利用、限界、料金、規準法へ進むとき

活用例

弾性ベクトル法の宿題・試験チェック

偏心ブラケットの予備寸法決め

接合パイプライン向け決定論フィクスチャ

よくある質問

関連ツール

開発者向け — APIアクセス

エンドポイント

お使いのスタックから呼び出す

リクエスト例

レスポンス例

料金

エラー

技術的な注記

偏心ボルト群せん断の意味と弾性ベクトル解析の仕組み

入力契約、単位、検証、応答の形

実務利用、限界、料金、規準法へ進むとき

技術的な質問

ありがとう