3. ・・・(\) よって、 \(y=B\sin{kx}\) \(k=\frac{\Large{n\pi}}{L}\) \(y=B\sin{\frac{\Large{n\pi{x}}}{L}}\) \(k^{2}=\frac{P}{EI}\) \(k=\frac{\Large{n\pi}}{L}\) だから \(P=\frac{EI\Large{n^{2}\pi^{2}}}{L^{2}}\) 座屈が始まるときの荷重を求めために、nが最小の値である(n=1)のときの、座屈荷重\(P_{cr}\)を決定します。 \(P_{cr}=\frac{\Large{\pi^{2}}EI}{\Large{L^{2}}}\) これが座屈荷重です
公式LINEで気軽に学ぶ構造力学! 一級建築士の構造・構造力学の学習に役立つ情報 を発信中。 【フォロー求む!】Pinterestで図解をまとめました 図解で構造を勉強しませんか?⇒ 当サイトのPinterestアカウントはこちら わかる2級建築士の計算問題解説書! 【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集 建築の本、紹介します。▼
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!) 長い柱は圧縮荷重によって材料の圧縮強度よりも低い荷重で破断してしまう場合があります。このような現象を座屈といい、座屈を起こした時の荷重を座屈荷重と呼んでいます。座屈には以降に取り扱う、「棒の曲げ座屈」の他にも板の座屈、シェルの座屈など、現在でも活発な研究がおこなわれています。 「そもそも座屈ってなに?」という方は下記の記事を参考にしてください。 座屈とは?座屈荷重の基礎知識と、座屈の種類 今回はオイラー座屈の意味や、オイラー座屈荷重の式を誘導します。 100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事 オイラー座屈と、オイラー座屈荷重とは?
投稿日: 2018年1月17日
5[MPa] 答え 座屈応力:173. 5[MPa] 演習問題2:座屈応力(断面寸法を変えた場合)を求める問題 長さ2. 5[m]、断面寸法100[mm]×50[mm]で両端を固定した軟鋼性の柱の 座屈応力 をオイラーの理論式から求めなさい。縦弾性係数(ヤング率)を206[GPa]とします。 演習問題1と同様の条件で、断面寸法だけ変えた座屈応力を求める問題です。この場合の座屈応力は演習問題1の時と比べてどうなるかも含めて計算をしていきましょう。 演習問題1で計算したものを、もう一度利用して答えを求めましょう。演習問題1と異なるのは、座屈応力を計算するときに代入するh(=50[mm])の値だけなので、そこだけ変えて計算します。 = 4×π²×206×10³×50²/(12×2500²) = 271. 1[MPa] 座屈応力:271. 1[MPa] 演習問題1と演習問題2の答えを比較して、断面寸法がどのような座屈応力に影響するかを考察しましょう。 演習問題1では、長方形断面寸法が80[mm]×40[mm]で、その時の座屈応力が173. 5[MPa]でした。それに対して演習問題2は、長方形断面寸法が100[mm]×50[mm]で、その時の座屈応力が271. 【機械設計マスターへの道】長柱と座屈（bucking） | アイアール技術者教育研究所 | 製造業エンジニア・研究開発者のための研修/教育ソリューション. 1[MPa]です。 今回の問題では、座屈応力に変化を与える要因だったのは、最小二次半径で使う長方形断面の短い辺でしたので、材料の短辺の40[mm]か50[mm]かの違いでこれだけの座屈応力の変化が生じたことになります。 そもそも座屈応力とは、材料内に発生する応力が座屈応力を超えてしまうと、座屈が発生するというものです。よって 座屈応力は大きければ大きいほど座屈に対して強い材料である ということができます。 今回の問題の演習問題1の座屈応力は173. 5[MPa]、演習問題2は271. 1[MPa]でした。つまり、座屈応力の大きい演習問題2の材料の方が、座屈に対して強い材料であることがわかります。 まとめ 今回は座屈応力を求める演習問題を紹介しました。座屈応力はオイラーの理論式から求めるということを覚えておいてくださいね。 また、長方形断面寸法と座屈応力の関係についても書きました。通常応力は断面積が大きくなるほど小さくなりますが、座屈応力は断面の大きさではなく細長比(断面がどれだけ細長いかを示す比)が影響を及ぼします。このこともなんとなく頭に入れておくとイメージがしやすくなるでしょう。 今回の記事は以上になります。最後まで読んでいただき、ありがとうございました。