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板金・ダクト

角ダクトのエルボの展開図の書き方側板・腹板・背板の寸法の計算

角ダクトのエルボ(R付きの曲がり)は、扇形の側板2枚と、内側の腹板、外側の背板の4枚でできています。この記事では、それぞれの板の寸法の計算方法を、幅400・高さ300・内側の曲げ半径200・90度の例で説明します。

角ダクトのエルボを作る4枚の板

角ダクトのエルボの展開。扇形の側板と、帯状の腹板・背板
側板は円の中心から内Rと外Rの円弧で囲んだ扇形です。

幅Wは曲がる方向の寸法で、側板の幅になります。高さHは腹板と背板の幅になります。内側の曲げ半径をRiとすると、外側の半径はRi+Wです。

寸法の計算式

板形計算式
側板(2枚)扇形半径Riと半径Ri+Wの円弧で囲む。開く角度は曲げ角度と同じ
腹板(内側)長方形長さ Ri × θ(ラジアン)、幅 H
背板(外側)長方形長さ(Ri+W)× θ(ラジアン)、幅 H

θは曲げ角度をラジアンにした値で、90度なら π ÷ 2 = 1.571です。

計算例:幅400・高さ300・内R200・90度

求めるもの計算値
外R200 + 400600mm
腹板の長さ200 × 1.571314.2mm
背板の長さ600 × 1.571942.5mm
腹板・背板の幅高さH300mm
外側の弦の長さ2 × 600 × sin 45°848.5mm

両端に直線部を付ける場合は、腹板と背板の長さに直線部の長さを足し、側板も両端を直線部の分だけ延ばします。はぜやのりしろを付けるときは、その代も足します。

計算例2:45度・幅300・高さ250・内R150

45度のエルボは、側板の扇形の開きが45度になり、腹板と背板の長さは90度の半分になります。

求めるもの計算値
外R150 + 300450mm
腹板の長さ150 × 0.785117.8mm
背板の長さ450 × 0.785353.4mm
腹板・背板の幅高さH250mm
外側の弦の長さ2 × 450 × sin 22.5°344.4mm
内側の弦の長さ2 × 150 × sin 22.5°114.8mm

0.785は45度をラジアンにした値(π ÷ 4)です。

早見表:90度・内Rを幅の2分の1にしたとき

幅W内R外R腹板の長さ背板の長さ外側の弦
200100300157.1471.2424.3
300150450235.6706.9636.4
400200600314.2942.5848.5
500250750392.71,178.11,060.7
600300900471.21,413.71,272.8
8004001,200628.31,885.01,697.1

単位はmmです。腹板と背板の幅は、どれもダクトの高さHです。直線部やはぜの代は含んでいません。

側板のけがき方

  1. 板の上に円の中心を決め、そこから直角に2本の線を引きます(90度の場合)。
  2. 中心から内R(200)と外R(600)でそれぞれ円弧を引きます。
  3. 2本の線と2本の円弧で囲まれた扇形が側板です。同じ形を2枚取ります。
  4. 外側の弦の長さ(848.5mm)と内側の弦の長さ(2 × 200 × sin 45° = 282.8mm)を測って、角度が合っているかを確かめます。

内側を角にする場合

内側の曲げ半径を0にすると、側板は半径W(幅)の扇形になり(90度なら4分の1の円)、腹板は直線部だけになります。背板の長さは W × θ です。内側を角にしたエルボは流れの抵抗が大きくなるので、ガイドベーン(案内羽根)を入れて流れを整えることがあります。

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)では、長方形ダクトの曲がりの内側半径を、半径方向の幅の2分の1以上としています。とれないときは、必要に応じて案内羽根を設けます。この記事の例(幅400・内R200)は、ちょうど2分の1です。

よくある失敗

幅と高さを取り違える

幅Wは曲がる方向の寸法(側板の幅)、高さHは曲がりの軸の方向の寸法(腹板・背板の幅)です。図面のダクト寸法「400×300」がどちら向きかを確かめてから計算します。逆にすると、側板の大きさも腹板・背板の長さも変わります。

側板を2枚とも同じ向きで切る

側板は左右で1枚ずつ使います。はぜやのりしろを片側にだけ付ける場合は、2枚目を裏返した向きで取ります。

弦の長さで答え合わせをしない

扇形の開きが少しずれると、背板と腹板の長さが合わなくなります。切り出す前に、外側と内側の弦の長さを測って確かめます。

注意

ここでの計算は、ダクトの寸法どおりに板厚を考えずに出しています。内のりで合わせるか外のりで合わせるか、はぜの種類による代の取り方は、工場の仕様に合わせてください。

角ダクトのエルボについてよくある質問

内側の曲げ半径はいくつにすればいいですか

公共建築工事標準仕様書(機械設備工事編)では、幅の2分の1以上としています。とれないときは、必要に応じて案内羽根を設けます。

腹板と背板の長さはどう出しますか

腹板は内R × 曲げ角度(ラジアン)、背板は(内R + 幅)× 曲げ角度(ラジアン)です。90度ならラジアンは1.571、45度なら0.785です。

45度のエルボも同じ計算ですか

同じです。側板の扇形の開きを45度にし、腹板と背板の長さを45度分で計算します。

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