一級建築士のリンク集 建築構造4〜応力度

■建築構造4■〜応力度

■応力度

・応力度とは、部材断面に作用する単位面積当たりの力のことである


単位面積当たりの力(N/A)=応力度(σ)
      ↓            ↓
      (mm2)     (N)


・材料の元の長さlに対する変形量Δlの割合をひずみ度(ε=Δl/l)といい、弾性変形の範囲では、応力度σとひずみ度εは比例関係にある。その比例定数はヤング係数Eである。

σ=E・ε

■フックの法則

・力fはバネの伸びxに比例する。その比例定数をばね定数kという。

f=kx


■断面係数Z

・部材に曲げモーメントが作用すると、曲げ応力度は、断面の中立軸で0であり、中立軸からの距離に比例して、断面の最外縁で最大となる。この応力度を縁応力度という。

・縁応力度と曲げモーメントの関係=断面係数

Z=bh2/6


■断面二次モーメントI

・中立軸から縁までの間の任意の位置の応力度

I=bh3/12


■せん断力

・2枚の板を貼り合わせ、接着面と平行な方向に引っ張ると、接着面には、お互いに向きが反対の一対の力が接着面に平行に断面をずらすように作用する。このような力を線断力という。

・単位面積当たりの力をせん断応力度τという。

τ=Q/A   Q:向きが反対の一対の力
                        A:接着面の面積


・曲げを受ける場合のはり等の曲げ材の断面に生じるせん断応力度の分布は一様ではない。

・短形断面の場合、中立軸位置で最大となり、最外縁で0となる放物線分布となる。

τmax=1.5Q/A   τmax:最大せん断応力度


・せん断力によるひずみ度は、角度γで表され、せん断応力度との関係は

τ=G・γ   G:せん断弾性係数


■断面の図芯

・断面一次モーメントSを用いて、断面の図芯の位置を求めることができる。

・各軸に関する断面一次モーメントを、全断面積で割ったものが、その軸から図芯までの距離


■断面の主軸

・断面二次モーメントが最大となる軸または最小となる軸が断面の主軸

・主軸は互いに直交する

・断面の対称軸は主軸

・主軸に関する断面相乗モーメントIxy=0となる


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