【問15】 |
一辺の長さaの正方形断面のはりがy方向、鉛直方向に曲げを受けている。曲げモーメントが与えられたとき、最大応力を図のように斜線部をカットして、断面二次モーメントを変えて、応力を減少させることができるが、どの程度減少させることができるか求めよ。 |
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図1 |
図2 |
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【解】 |
図1の一辺の長さaの正方形断面の断面二次モーメントは、図2から次のように求まる。 |
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カットする辺の長さをαaとする。残りの断面は図3のように |
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@ |
一辺(1-α)a の正方形断面 |
A |
幅、高さ
、 の2つの平行四辺形 |
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図3 |
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@、Aの断面断面二次モーメントを各々求めて足し合わせればよい。 |
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生ずる応力σは σ=M/Zであるので、断面係数Zを最大にするαを求めればよい。 |
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断面係数Zは、a/9だけ上下の角部をカットすることにより、5.3%程度大きくすることができ、生ずる最大応力も5.3%
程度小さくすることができる。
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