弾性体はりの力と変形 コンクリート工学研究室 岩城一郎 弾性体はりの断面力図と ひずみおよび応力分布 a P C A b B x C h M S S M 中立軸 y E C-C断面 ε分布 σ分布 bh3 I 12 M y I SQ bI τ分布 b h2 Q y 2 2 4 曲率とは? dθ 曲げモーメントを受け,た わんだはりの一部(微小 区間dx)を取り出すと,こ の部分のたわみ曲線は, M M dθ 中心角dθを挟んで交わ y dx る,半径がρ(曲率半径) dx の円弧をなすものと考え dx てよい . その時,曲がる程度を表す指標である曲率φは曲率半径の逆数1/ρで 表され,はりの中立軸からyだけ離れた部分の変形をΔdx,ひずみをε とすると,相似形より,ρ:y=dx:Δdxが成り立ち,ε=Δdx/dxより, φ=ε/yとなる.つまり断面内のひずみ分布(直線)を描いた際の,傾き が曲率ということになる. 1 弾性体はりの力と変形の関係 力の釣合 M 断面諸量 Px 2 M y I 外力 内力・断面力 応力 (荷重P) (曲げモーメントM) (曲げ応力σ) (M-φ関係) (σ-ε関係) (P-δ関係) Px(3l 2 4 x 2 ) 48EI 変形 (変位δ) M EI (曲率φ) E ひずみ(ε) 弾性体はりの応力状態 τ σ τ τ f1 f2 τ σ θ f2 f1 1 2 4 2 2 1 f 2 2 4 2 2 2 tan 2 f1 (主引張応力度 ) (主圧縮応力度 )
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