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質問者が選んだベストアンサー
金属やプラスチック等の素材を角柱や丸棒等の部材にし、それらを組合わせて構造体とする時、 その構造体の強さはどんな要因で決まるのか？と理解します。 まず部材の強度ですが、これは材質と形状で決まります。 ある構造体の部材が金属かプラスチックかは、用途に要求される強度や耐久性で決められます。 素材が決められると、構造体となったときに掛かる力から部材の形状、H形鋼かパイプか等、が決められます。 部材の素材と形状が決まれば、その組合せとして構造体が構成されます。この構造体の強さは 部材強度と部材に掛かる力が各部材に合理的に分散されているかで決まります。応力の過度の集中が 無いように構造計算と設計が行われるます。部材もその特性に応じた負荷を受けるような場所に 使われているかが確認されます。コンクリートや石材は圧縮部に、鋼は引っ張りと圧縮に、 プラスチックは軽量部にの様に適材適所です。 これらのバランスが取れている構造体は強い構造と言えます。最近では省エネもあり「軽くて強い構造」が キーワードになっています。 余談ですが、自転車は鋼材の特性を活かした優れた構造体です。 パイプフレームは圧縮力を支えていますが、三角フレームは引っ張り力でフレーム強度を上げています。 車輪のスポークは引っ張り側だけ有効でリムには常に引っ張り力が働いています。鋼の引っ張り強さが 活かされています。構造的には自転車は人が上に乗っているのでは無く、スポークとリムに ぶら下がっているのです。構造の妙の例だと思います。
その他の回答 (2)
＞材料を加工して構造にしたとき これは言い得て妙というべきですが、あらゆる工業品がこれに該当するわけです。構造にするということは形が定まるということになり、ある程度の強さが要求されるのは当然かもしれません。 しかし、これだけの簡単な記述から回答を書くとなると非常に困難なことになるのはNO.2氏の大部な回答からも明らかです。質問者様はご自分でその問題点をご理解しておられるようですが、やはり回答者の側の都合も考慮して、絞れるところは絞り、そして、なぜこのような抽象的な質問になったのかを具体的に説明する義務があ老化と思います。そして、そのことが質問者様の必要な回答が得られやすいのは確かだと思います。補足でそのようなことをカヴァーしていただけないでしょうか。 今私に答えられることは以下です。 その構造物が使用される時に必要な強さに耐えられるだけの強さになるように決められているということです。
- debukuro
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材質と構造で決まりますが強さは実測で求めます
お礼
なるほど。詳しいご回答をありがとうございました。