MASTER’S MECHANICAL HELPS
溶接強度計算
溶接種類・脚長（のど厚）・有効溶接長から、静的荷重に対する応力と安全率を計算します。
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本計算は概略設計・比較検討用です。許容応力、疲労、母材・熱影響部、溶接欠陥、応力集中、施工条件は、適用規格および有資格者の判断で必ず確認してください。
1
溶接の種類と寸法
mm
mm
本
同じ長さLで荷重を分担する、独立した溶接線の合計です。下の配置図に①②…で表示します。
端部まで所定ののど厚が確保できる場合は「入力値を有効長」としてください。
2
荷重条件
kN
のど断面に垂直な引張・圧縮成分
kN
のど断面に平行な合成せん断力
kN·m
溶接線の中央回り。直線状溶接として計算
3
設計条件
N/mm²
N/mm²
有効断面積に乗じます（0＜η≦1）
初期値100／80 N/mm²は操作確認用の例であり、SS400等の規格値を自動適用したものではありません。設計基準・荷重区分・溶接材料に応じて変更してください。
計算式・適用範囲
- 等脚すみ肉の理論のど厚：
a = s / √2 ≒ 0.707s - 不等脚すみ肉の理論のど厚：
a = s₁s₂ / √(s₁²+s₂²) - 有効のど断面積：
Aw = η・a・L・n - スポット溶接の簡易有効面積：
A = η・πd²/4・n（ナゲット投影面積） - ろう接重ね継手の接合面積：
A = η・b・L・n - 塩ビ溶接の有効ビード断面積：
A = η・a・L・n - 直接垂直応力：
σN = N / Aw - 曲げ応力：
σM = M / Zw、Zw = η・a・n・L²/6 - 最大垂直応力：
σmax = |σN| + |σM| - せん断応力：
τ = V / Aw - 強度利用率：
R = √{(σmax/σa)² + (τ/τa)²} × 目標安全率
曲げは、各溶接線が同じ長さ方向に並ぶ直線状のど断面として、溶接線中央回りの弾性断面係数を用います。溶接線同士の離隔による断面係数増加は考慮しないため、該当する配置では安全側になる場合があります。
静的な平均応力による一次照査です。繰返し荷重の疲労照査、脆性破壊、局部応力、母材・熱影響部、溶接始終端、ラメラテア、座屈、腐食代、温度影響は別途検討してください。
スポット溶接は特にはく離・交差引張・疲労に弱く、打点間の荷重分担も一様とは限りません。ろう接はすきま、ぬれ性、母材とろう材の組合せ、ろう付率に左右されます。塩ビ溶接は材料グレード、温度、溶接棒、開先、作業者技能、クリープおよび使用温度に左右されます。各方式の許容応力は試験値または適用基準に合わせて入力してください。
基礎式の参考：日本溶接協会「突合せおよびすみ肉溶接継手の強度を求める基本式」「溶接継手に作用する応力の計算」。本サイトの許容応力値は利用者入力とし、特定規格への適合を自動判定するものではありません。