3章はりのせん断力と曲げモーメント
(用語編2)
せん断力:
一般には物体内の仮想面に沿った方向に作用する内力であるが、はりの場合には仮想面を横断面として定義する。
はりのせん断力の求め方:
せん断力は内力の一種であるから、せん断力を求めようとする場所ではりを2分割したとき、はりのいずれか片側部分に作用している力の総和の横断面に沿った方向成分がその場所のはりのせん断力となる。横断面に垂直な成分は垂直力であり、棒の場合には軸力となる。
曲げモーメント:
棒を曲げ変形させようとする力の働きのこと。外力の作用によって物体内部に生ずる内力モーメントの一種である。
曲げモーメントの求め方:
曲げモーメントは内力モーメントの一種であるから、曲げモーメントを求めようとする場所ではりを2分割したとき、いずれか片側部分に作用している力によるその場所のモーメントの内、棒を曲げ変形させようとしている成分を求めればよい。曲げ変形でない成分は棒をねじり変形させる成分(7章)である。
せん断力の正負:
その場所でのはりの微小長さ部分を時計方向に回転させようとする働きをしている場合を正とする。↑□↓
曲げモーメントの正負:
その場所でのはりの微小長さ部分を下向きに凸変形させようとしているときを正とする。曲げを受ける部材が垂直に立っている場合などは工夫が必要である。
荷重w(x)、せん断力F、曲げモーメントMの間の関係:
互いに微分積分の関係にある。
dM/dx=F
dF/dx=−w(x)
Fx=F0−∫wdx
Mx=M0+∫Fdx
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