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7. 梁に作用する剪断応力度

7.3 剪断中心の計算


演習例題 7.1

図7.10 剪断流の合力で求める剪断中心

(@) 垂直方向に剪断力を受ける場合の計算

重心位置のy座標の計算

断面

断面積

縦軸距離

一次モーメント

二次モーメント

b×t(cm)

A(cm2)

y(cm)

Q=Ay(cm3)

Ay2(cm4)

J0(cm4)

25×1.0

25.0

20

500

10000

2

0.9×40

36.0

0

0

0

4800

>25×0.8

20.0

-20

-400

8000

1

 

81.0

 

100

22803

e=Q/A=100/81=1.23

Ae2=Qe=

123

 

JY

22680


剪断中心のx座標の計算

番号

板幅

板厚

縦軸距離

   

剪断流面積

偏心距離

モーメント

 

b(cm)

t(cm)

y(cm)

Δq=bty

q

Σq(cm3)

r(cm)

rΣq(cm4)

1

 

0

   

0

5863

20

117260

2

25.00

1.0

18.77

469

469

3

 

0.9

   

469

(*1)10793
 
(*1)11895

0
 
0

0

4

18.77

0.9

9.39

159

628

5

21.23

0.9

-10.62

-203

425

6

 

0.8

   

425

5313

20

106260

7

25.00

0.8

-21.23

-425

0

         

Σ(*1)=

22688(*2)

Σ=

223520

剪断中心のx座標:ウエブから左 C=223520 / 22688=9.85 cm
備考(*2):この値は断面二次モーメントJと同じですが、数値計算の誤差があります。

(A)水平方向に剪断力を受ける場合の計算

重心位置のx座標の計算

断面

断面積

横軸距離

一次モーメント

二次モーメント

b×t(cm)

A(cm2)

x(cm)

q(cm3)

Ax2(cm4)

J0(cm4)

25×1.0

25.0

12.5

312.5

3906

1302

0.9×40

36.0

0

0

0

2

25×0.8

20.0

12.5

250.0

3125

1042

Σ

81.0

 

562.5

9377

e=Q/A=562.5/81=6.94

Ae2=Qe=

3904

 

JX

5473


剪断中心のy座標の計算

番号

板幅

板厚

横軸距離

   

剪断流面積

偏心距離

モーメント

 

b(cm)

t(cm)

x(cm)

Δq=btx

q

Σq(cm3)

r(cm)

rΣq(cm4)

1

 

1.0

   

0

(*1)  1962
+
(*1)  1076

20

60760

>2

18.06

1.0

9.03

163

163

3

6.94

1.0

3.47

-24

139

4

 

0.9

   

139

     

5

40.0

0.9

6.94

-250

-111

     

6

 

0.8

   

-111

(*1)  861
+
(*1)  1570

-20

-48620

7

6.94

0.8

3.47

-19

-130

8

18.06

0.8

9.03

130

0

         

Σ(*1)=

5469(*2)

Σ=

12140

剪断中心のy座標:ウエブ中央から上 C=12140/ 5469=2.22 cm
備考(*2):この値は断面二次モーメントJと同じですが、数値計算の誤差があります。
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