4章はりの応力
(用語編3)
直径dの円形断面のI
πd^4/64、断面2次モーメント
直径dの円形断面のZ
πd^3/32、断面係数
中空円筒のI
π(d2^4d1^4)/64d2,d1は円筒の外径、内径)
長方形断面のI
bh^3/12(断面の幅b、高さh
長方形断面のZ
bh^2/6(断面の幅b、高さh
断面2次半径k:
k^2=I/A
平等強さのはり:
はりの最大曲げ応力σがスパン全長にわたって一定であるはりのことであり、σmaxM/Z1の関係からわかるように、断面係数Zを曲げモーメントに比例させて変化させた形となる。
せん断力Fによるせん断応力τ:
はりの場合、曲げ応力に比べて無視できる程度に小さな値となる。
平均せん断応力τmean
τmean=F/AAははりの横断面積
せん断力によるせん断応力の分布:
はりの表面で零、中立軸近傍で一般に最大値となる。
長方形断面の場合:
せん断力によるせん断応力の最大値は平均値の1.5倍となる。
曲りばり:
軸線が曲線であるはりのこと。直線の場合を真直ばりと呼ぶ。
曲りばりの応力分布:
中立軸は重心(図心)を通らない。すなわち、横断面の重心位置で曲げ応力は零とならない。また、曲げ応力は直線分布しない。はりの凹側での分布の変化は凸側より激しい。したがって、凹側が引張り応力となるような曲げモーメントを作用させた方が曲りばりは破壊しやすい。

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