４章はりの応力
　（問題編１）
問1：1kNｍの曲げモーメントが生じている、幅10mm、高さ40mmの断面部分に生ずる最大曲げ応力を求めよ。
問２：スパン１ｍの片持ばりの自由端に1kNの集中荷重が作用している。自由端から500mmのところの横断面に生ずる最大曲げ応力を求めよ。ただし、はりの横断面は幅20mm、高さ40mmの長方形断面とする。
問３：はりを軽量化するためにはどのようにすればよいか。
問４：はりのたわみを少なくするには、はりの断面をどのようにすればよいか。
問５：ある断面形状のはりの一部を切り取ることではりの強度が上昇することはあるか。
問６：曲がった棒（曲りばり）を折って破壊させるにはどのようにすれば簡単か。

［正解］
１：σ=M/Z
　=1000000/(10*40^2/6)
　=375MPa
２：σ=M/Z
　=1000*500/(20*40^2/6)
　=94MPa
３：曲げ応力は中立軸からの距離に比例して分布するので、中立軸より離れたところの断面積が大きくなるような断面形状とすればよい。例えば、中空の円筒のほうが中実の円柱よりも同一断面積の場合には強度は高くなる（曲げ応力は低くなる）。ただし、中空のほうが外形は当然大きくなる。また、円筒の肉厚があまり薄すぎては局部的な座屈などが起こり、強度は低下することにもなる。
４：はりの変形は同一材料であれば、断面２次モーメントIが大きいほど小さくなるので、Iが大きくなるような形状とすればよい。例えば、中空の円筒のほうが中実の円柱よりも同一断面積であれば変形し難い。
５：はりの曲げ応力は中立軸からの距離に比例して増加するため、中立軸から離れた場所を適当な量だけ切り取れば、強度が増加することはある（教科書問題4.2）。切り取る量が多すぎれば強度は減少する。
６：曲りばりの応力の絶対値ははり凹側表面のほうが凸側表面よりも高くなる。また、材料の破壊は圧縮よりも引張り応力に弱いことから、曲がった棒を真っ直ぐ伸ばすほうに曲げるほうが破壊しやすい。すなわち、教科書図４・１８のように力を作用させたほうが、これと逆向きの力を作用させた場合よりも破壊しやすい。

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