目次へ戻る                 第4章 はりの応力


問題4・1

 本文、表4・1ならびに断面2次モーメントに関する定理V(本文p.64)を用いて求める。

 

問題4・2

 切り取られた後の6角形は正方形と上下2つの平行四辺形の和であるので、AA軸に関する断面2次モーメントは正方形と上下2つの平行四辺形の断面2次モーメントから求められる。したがって、断面係数も切り取った長さの関数として求まるので、その極値を求めることで最大値が求まる。平行四辺形と長方形の断面二次モーメントは一致する

 

問題4・3

 等分布荷重を受ける片持ばりの自由端から任意の位置での曲げモーメントを求め、p.68の例題4と同じ手順をたどる。

 

問題4・4

 p.72の例題5と同じ手順をたどればよい。

 

問題4・5

 このはりの場合、最大曲げモーメントははりの中央で生じること、最大せん断力は支点で生じることから、それらの場所での曲げ応力とせん断力を求めて比較すればよい。

 

問題4・6

 長方形から円をくりぬいた形であるので、XX軸に関するこれらの断面形状の場合に対する断面2次モーメントの差を求めればよい。なお、円形の方は重心がXX軸上にないので平行軸の定理も用いる必要がある。

 

問題4・7

 中空軸の内径は外径の0.8倍であること、中実、中空断面の面積が等しいことから両者の直径の関係が求まる。これらの関係を利用し応力比が求まる。

 

問題4・8

 分布力の総和は分布力の三角形の面積に等しいこと、その力(等価力)は三角形の重心位置に作用することを考えて固定端の曲げモーメントを求めた後、式(4・13)を用いる。

 

問題4・9

 反力を求めた後、支点AB間およびBC間の曲げモーメントの絶対値の最大値を求めて比較すればよい。

 

問題4・10

 外力によるAA断面に生ずる曲げモーメントと軸力を求める。曲げモーメントによる応力は式(4・39)、(4・40)を用いる。なお、式(4・42)を利用する。

 軸力による応力は式(1・16)で求まる。以上で求めた応力の和を求めれば解となる。式(4・39)、(4・40)を用いるとき、曲げモーメントが負の場合、図4・12に示した最大応力と最小応力の位置が逆転するので注意が必要である。

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