建築で強軸と弱軸について勉強しているのですが、全く理解できません。 ある軸の軸方向に垂直応力がかかっ

建築で強軸と弱軸について勉強しているのですが、全く理解できません。

ある軸の軸方向に垂直応力がかかって変形しやすい軸を弱軸というのですか？

それとも、ある軸まわりに曲げモーメントがかかって、変形しやすい軸を弱軸と呼ぶのですか？


また、強軸についてはその逆になるのは分かります。

ご回答お願いいたします(_ _)

No.1 回答者： han-ka-2 回答日時： 2018/05/15 06:56

まず，応力というのは「かかる」量ではなく「生じる」量です。

因果の「果」の方です。つまり因果の「因」である作用，つまり外からの刺激に対して物体が変形して抵抗しようとしたとき，その抵抗を圧力の単位で定義したのが応力ですからね。
　さて質問の回答は後者です。ここでやめようと思ったのですが，解説・・・
　梁が曲がるとき，第一次近似として（構造力学として）応力は線形に分布すると考えます。そして軸力 N は
　　N = ∫ σ dA
で定義されますが，曲げモーメント M は
　　M = ∫ σ y dA
で定義されます。y はある軸（強軸・弱軸などの任意の軸）からの距離です。構造力学の範囲では，応力は線形分布 σ = E y κ と考えますから，曲げモーメントは
　　M = E I κ,　　I = ∫ y^2 dA
となります。κは梁軸の曲率です。
　さて，梁が曲げるとき，どの軸周りに曲げるかによって変形し易さが違ってきます。つまり，軸のとりかたによって I の大きさが違ってくるからです。円断面で図心を軸が通るように定義したらどの向きでも I は同じですが，三角形の断面のときに図心を通る軸をとっても，ある辺に平行に定義したときと，どの辺とも平行にしないときとで値が違いますよね。そして，その I が最大になるように選んだ軸を強軸，逆に最小になるように選んだ軸を弱軸と呼びます。一番簡単なのは長方形です。図心を通って短い辺に平行にとった軸が強軸で，長い辺に平行にとった軸が弱軸です。30cm のものさしを曲げるとき，どっちの軸周りに曲げたときに曲がり易い（曲率 κ が大きい）ですか？その曲がり易い方の軸が弱軸です。