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独学で梁の圧縮応力度の計算を勉強しているのですが、
分からないことがあり、教えてください。

梁の両側から軸方向の圧縮力Pa,Pbがかかります。
梁の許容圧縮応力度は分かっていて、1(kN/mm2)とします。
発生する圧縮応力度を計算し、許容圧縮応力度を超えないか確認をしたいです。

梁の断面積 A=100(mm2)のため、発生する圧縮応力度をP/Aで計算します。

画像の例でP/Aを計算する時、
(1)のPは100kN? 200kN?
(2)のPは50kN? 100kN?
(3)のPは100kNでしょうか?

基礎的なことで申し訳ありませんが、よろしくお願いいたします。

「構造力学の問題で、教えてください」の質問画像

A 回答 (1件)

その図の片方の外力は反力,つまりどちらかの作用に対して反作用として生じた力です。

棒そのものが感じ取っている外力を知るには,内力を求めないといけません。内力というのは棒の抵抗力。それは棒の中の,この図では見えない部分に生じている抵抗力です。ですから見えるようにしないといけません。材料力学・構造力学では,そのために仮想的に(頭の中だけで)この棒を切断して内部の面を可視化するのです。例えばこの3本の棒の中間のどこでもいいですから,スパッと切断します。切断した左側「だけ」を観察してみましょう。切断した断面には,力学的習慣ですが,断面の外向き法線方向の内力を正にしますから,この切断した左側の区間の右側の内側の断面には右向きの軸力Nが生じて,外力に抵抗していると解釈するわけです。すると,この切断した区間の外力と内力のつり合い式はP+N=0ですから,軸力NはN=-Pとなります。図は上から順にP=100,50,100kNです。ですから内力の軸力は上から順にN=-100,-50,-100kNになるわけ。負なのは圧縮だからです。設計するときは,内力で設計しますから,P/Aではなく,N/Aで設計するのです。ま,この図の問題では絶対値は同じですけど。外力で設計するわけではないことは知っておいた方がいいです。
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この回答へのお礼

助かりました

なるほど! ご説明ありがとうございます。スッキリしました。
(3)も壁から反作用の100kNを受けるので(1)と同じということですね?
今考えれば当たり前でしたが…
外力でなく内力で考えることも、勉強になりました!助かりました

お礼日時:2020/12/13 10:00

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