計算例
| 例A.1 I形断面の曲げ捩り剛性 本文3.3節ではI形断面の形状の特性を利用してΓを求めたがここでは一般式から計算する.まずΓ1を計算する.この断面では
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となるから
となる.次にΓ2を計算する
であるから
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図A.4 I形断面 |
本文3.3節の解析結果(8.45)式はΓ1と一致しており,Γ2は考慮されていないことが解る.実験に用いたI形鋼のΓ2/Γ1は約0.002でありΓ2を無視できることが確認できる. |
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例A.2 みぞ形断面梁の曲げ捩り剛性 せん断中心と曲げによるせん断応力 |
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| ここにIはz方向の断面二次モーメント
となるから
図A.5に示すように始点Aを定めると上部のフランジ(0<s<b)ではz=h/2であるから
ウエブ(b<s<b+h)ではz=-h/2+(s-b)
下部フランジ(b+h<s<2b+h)ではz=-h/2
となって図A.6に示す分布となる 定義によりせん断中心周りの捩りモーメントは0である.この断面ではせん断力Qはウエブのみで支えているから
である.よって
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図A.5 みぞ形断面
図A.6 曲げ荷重によるせん断応力分布
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| 曲げ捩り剛性 上記の結果を用いてΓ1を計算すると
これよりusの平均値は
(A23.)式のeを代入すると次式が得られる.
I形断面と同様に本断面でもΓ2は無視できる.
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図A.7 捩りによるゆがみの分布 |
| 例A.3 Γ1=0となる断面 図A.8に示すように開断面を構成する全ての板要素の肉厚中心線が一点で交差する断面ではせん断中心は交点に位置するため,rsは全て0となる.したがってusもΓ1も0となり肉厚中心線はゆがまない.この場合でもrnは0ではないのでΓ2は0とはならず肉厚方向のゆがみは起こる.例えば(a)図の山形(アングル)ではΓ2=(at)3/18となる.
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