タトウ式保存箱の強度試験

阿部祐貴　2006/08/17

はじめに

一般の段ボール箱の強度は、圧縮試験の結果で表す場合が多い。もっとも正確といわれるのは、規格サイズの箱を圧縮試験機にかけて測定することである。JIS規格に則して作られた段ボール板の種類を特定し、これで作成した箱の縦・横・高さの数値を「ケリカット(Kellicutt)の式」※と呼ばれる計算式に入れると、使用時の強度が得られる。ただし、この計算式に当てはめることの出来る箱の形状は、いわゆる「みかん箱」タイプ(上蓋・底板・側面が一体化した形)であり、当社が製造しているような、形態が異なる各種の箱には適用できない。

そこで、当社では、お客様からの希望仕様どおりの実際の箱を複数（普通は10箱）作成し、これを積み重ね、荷重をかけ、その耐荷重を見て判断することにしている。具体的には、荷重を徐々にかけてゆき、箱全体の高さ方向の歪みを計測、利用不可になる時点（箱が完全に潰れる）での荷重量を箱総数で除算した値を、一箱の「強度」として、お客様に提示することにしている。

以下では、汎用性がもっとも高いタトウ式保存箱（四方帙のように開く形）の強度実験の例を示す。

※ケリカットの式= 段ボールの常数に周辺長、各材質のリングクラッシュ値を合計したものを掛け合わせる式で、
Ｐ＝Ｐｘ〔（dx2）＾2／（Ｚ／4）＾2〕＾1/3×と表す。これをパソコン上で自動計算するソフトもある。

タトウ式保存箱の強度実験

実験の対象は、縦・横・厚みの内寸が500×330×55mmのサイズで、B段（BF）のアーカイバル・ボードを内箱に、E段（EF）のアーカイバルボードを外箱に使ったものである。

荷重48kg 時

荷重110kg後(正面)

荷重110kg後(側面)

タトウ式保存箱を10箱積載し、その上に荷重が平均にかかる様に箱の底辺と同じ厚みとサイズの平板を載せた。全体の高さは640mmであるが、徐々に荷重をかけていった際に、図のA～Fの6箇所の箱全体の高さを計測し、以下の結果を得た。

表1	（単位：mm）
	8.0kg	16.0kg	24.0kg	32.0kg	40.0kg	48.0kg	56.0kg	64.0kg	72.0kg	80.0kg	90.0kg	100.0kg	110.0kg
A	636	635	633	632	631	630	630	629	629	628	627	626	破損
B	634	632	630	629	627	626	626	625	623	622	621	619	破損
C	633	631	629	628	627	625	625	624	622	620	619	617	破損
D	634	632	630	629	628	626	626	625	622	622	621	618	破損
E	638	636	635	634	633	631	631	631	630	630	629	629	破損
F	636	634	633	632	631	630	630	630	628	628	626	626	破損
平均	635	633	632	631	630	628	628	627	626	625	624	623	-

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結果・考察

表1の通り、荷重48kgでは箱全体で10mm(一箱平均1mm)、荷重100kgでは箱全体で14mm(一箱平均1.4mm)の歪みが見られた。荷重110kgでは箱が破損し重石が落下した。また、荷重72kgの時点から箱の前面（F）と後面（B,C,D）の歪みの変化が増し、箱全体も後方へ傾くようになった。以上の実験結果から、縦・横・厚みの内寸が500×330×55mmのサイズのタトウ式保存箱を複数重ねて使用する際の、一箱あたりの収納資料の重さの上限は6kg～8kgが望ましいと思われる。

当社では、アーカイバル容器としての箱を、長期に積み重ねて使用したいというお客様のご要望に応じて、上記のような荷重試験を行っているのでお問い合わせいただきたい。

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