屋外広告士の知識

鋼製部材の応力計算

A　引張材

$\sigma_t \lt f_t$
$\sigma_t = \frac{T}{A_N}$

$\sigma_t$: 引張応力度（$kN/cm^2$）
$ f_t$: 許容引張応力度（$kN/cm^2$）
$T$: 引張力 （$kN$）
$A_N$: 有効断面積 （$cm^2$） 材にボルト孔がある場合、材の断面積から穴の欠損部分（孔径$\times$材厚）を差引いた残りを有効断面積と言う。

B　圧縮材

単一材と組み立て材があるが、本校では単一圧縮材について記述。

$\sigma_c \lt f_c$
$\sigma_c = \frac{N}{A}$

$\sigma_c$: 圧縮応力度（$kN/cm^2$）
$ f_c$: 許容圧縮応力度（$kN/cm^2$）
$N$: 圧縮力 （$kN$）
$A$: 断面積

材の細長比

$\lambda =\frac{\mathit{l_k}}{i}$

$\mathit{l_k}$: 座屈長さ（$cm$）
$i$: 座屈軸についての断面2次半径（$cm$）

C　曲げ材

単一材と組立材があるが、本校では単一材について記述。
※拉致す梁・トラス梁は応力を分解すると引張材と圧縮材となるため、A・Bで計算可能。

$\frac{\sigma_b}{f_b}\leqq 1$

$\sigma_b$: 曲げ応力度（$kN/cm^2$）
$f_b$: 許容曲げ応力度（$kN/cm^2$）

$\sigma_b=\frac{M}{Z}$

$M$: モーメント（$kN \cdot cm$）
$Z$: 断面係数（$cm^3$）

D　せん断材

せん断力は曲げモーメントの応力が発生しているときは必ず同時に発生しているが、曲げ応力に比べて小さい。
ボルトやアンカーボルトで重要な計算要素。

$\tau \lt f_s$

$\tau$: せん断応力度（$kN/cm^2$）
$f_s$: 許容せん断応力度（$kN/cm^2$）
$Q$: せん断力（$kN$）

$\tau =\frac{Q}{A}$

E　組合せ応力

圧縮力と曲げモーメントが同時に作用する場合

$\frac{\sigma_c}{f_c} + \frac{\sigma_b}{f_b}\leqq 1$

引張力と曲げモーメントが同時に作用する場合

$\frac{\sigma}{f_t} + \frac{\sigma}{f_b}\leqq 1$

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