座屈 想定問題 1
次の文の【 】に入る語句の組合せとして,最も適切なものはどれか。
柱や棒に軸の向きの【ア】荷重を加えていくと,細長いものほど,ある荷重で急に横へ大きくたわむことがある。この現象を【イ】という。このとき柱は,断面二次モーメントが【ウ】向きにたわみやすい。また,材料・断面・長さが同じ柱でも,両端の支え方を固定に近づけるほど,【イ】が起こる荷重は【エ】なる。
アイウエ
解説
ポイント
座屈が起こる荷重の向き,現象の名前,たわむ向き,支え方との関係を問う問題です。
考え方と解き方
座屈は,細長い柱を軸の向きに押したときに,ある荷重で急に横へたわむ現象です。座屈荷重は P = π2EI/(KL)2 で表します。
ア:横へたわむのは,押したとき(圧縮)です。引っ張ると,棒はまっすぐ伸びるだけです。
イ:軸の向きに押されて,急に横へたわむ現象は座屈です。共振は振動の現象で,別のものです。
ウ:柱は曲がりやすい向き,つまり断面二次モーメントの小さい向き(断面の薄い向き)にたわみます。
エ:支えを固定に近づけると K が小さくなり,P = π2EI/(KL)2 は大きくなります。答えは ア 圧縮,イ 座屈,ウ 小さい,エ 大きく
覚えておくこと
- 座屈:細長い棒を軸の向きに押す(圧縮)と,荷重がある限界(座屈荷重)を越えたところで,急に横へ曲がる現象。引っ張っても起こらない(テキスト・覚えること)
- オイラーの座屈荷重 P = π2EI/(KL)2(E はヤング率,I は断面二次モーメント,L は長さ,K は支え方の係数)(テキスト・覚えること)
- 柱は曲がりやすい向き,つまり断面二次モーメントの小さい向き(断面の薄い向き)にたわむ(テキスト・覚えること)
- K:両端固定 0.5,一端固定・他端ピン 約0.7,両端ピン 1,一端固定・他端自由 2(テキスト・覚えること)
類似する過去問:令和5年度 基礎科目 I-1-2、令和元年度 基礎科目 I-1-4、令和6年度 基礎科目 I-3-4
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