ベストアンサー 木材の曲げ応力度 2010/03/08 22:37 木材は圧縮側と引張側で強さが違うので矩形断面の場合 中立軸が図心軸にきませんよね？ それなのになぜ木材の許容曲げ応力度はM/Zで計算できるのでしょうか？ みんなの回答 （1） 専門家の回答 質問者が選んだベストアンサー ベストアンサー river1 ベストアンサー率46% (1254/2672) 2010/03/09 11:02 回答No.1 お久しぶりです。 北国の設計屋さんです。 厳密に言えば、貴方の考えの通りです。 その計算法は、複雑怪奇で説明の使用がありません。 なぜ木材の許容曲げ応力度はM/Zで計算出来るのかと言えば、厳密に複雑怪奇の計算をしても、計算結果の違いに大差が無いからです。 ご参考まで 質問者 お礼 2010/03/10 00:25 ありがとうございます。 いつもお世話になっております。 >計算結果の違いに大差が無いからです そう言うことなんですね。 力学で勉強する曲げ応力度はいつも必ず中立軸がセンターにあるので そんなの鋼材しか成り立たないのでは？と思っていました。 その証拠に木材は別の暗記事項で 曲げ＞圧縮＞引張り＞せん断 と言うのがあって降伏時に大小関係があるんですよね。 M/Zで計算できると言うことは 曲げ＝圧縮＝引張りにならないといけないのでは？と思ったのですが。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ ビジネス・キャリア職業・資格建築士 関連するQ&A 三角形断面のの曲げ応力度の出し方 曲げ応力度はM/Zですが 断面係数Zは断面2次モーメントI÷図心軸から縁までの距離ｈなので 三角形断面部材の場合のZは図心軸から上側と下側では縁までの距離が異なりZの値が変わりますが、 この三角形部材の曲げ応力度を出す場合のZはどのように考えればいいのでしょうか？ 曲げ応力度について 構造屋ではありませんが、曲げ応力度について疑問に思ったことがあります。 はりの曲げ応力度はM/zで、単位は（N/mm^2）です。それで、曲げ応力度の説明で「中立軸から最も遠い点（断面の上下縁）に生じる縁応力度が最大曲げ応力度となる」とあります。 梁の最大曲げ応力度は「中立軸から最も遠い縁」となっていますが単位は（N/mm^2）で単位面積当たりの荷重となっています。この単位の（N/mm^2）の（mm^2）を取り除いて（N）だけで表す方法？単位面積当たりではなく具体的に梁の断面に曲げによって何Nの荷重がかかっているのかわかる方法はあるのでしょうか？宜しくお願いします。 応力図の描き方 梁や柱の応力図の描き方って圧縮側と引張側を中立軸から同じ側で表現する場合と中立軸から反転させている場合を見ますがなにが違うのでしょうか？ ↑ ↓ |＼ ／| ----------中立軸 ↑ |＼ ----------中立軸 ＼| ↓ 人生100年時代！シニアでも転職できますか？ OKWAVE コラム 最大曲げ応力度について 構造屋ではありませんが、曲げ応力度について疑問に思ったことがあります。 はりの曲げ応力度はM/zで、単位は（N/mm^2）です。それで、曲げ応力度の説明で「中立軸から最も遠い点（断面の上下縁）に生じる縁応力度が最大曲げ応力度となる」とあります。 梁の最大曲げ応力度は「中立軸から最も遠い縁」となっていますが単位は（N/mm^2）で単位面積当たりの荷重となっています。この単位の（N/mm^2）の（mm^2）を取り除いて（N）だけで表す方法？単位面積当たりではなく具体的に梁の断面に曲げによって何Nの荷重がかかっているのかわかる方法はあるのでしょうか？宜しくお願いします。 許容曲げ応力度の単位と意味合い 建築士独学中です。 「木材の繊維方向の許容応力度は、曲げ＞圧縮＞引張＞せん断の順に小さくなる」 とありました。 実際、べいまつではそれぞれ、 95（曲げ）＞75（圧縮）＞55（引張）＞8（せん断）いずれも単位はkg/cm2 となっています。 ここで、曲げ応力度というと断面の縁に生じている軸力に相当するため、 圧縮や引張と同じ値、もしくは鋼材と同様に横座屈を考慮して小さな値になりそうな気がするのですが、 なぜ、それらより大きな許容値となるのでしょうか？ 許容曲げ応力度について 許容曲げ応力度を超えると曲げ破壊。ただ、性状としては、曲げ方向に対して材端で圧縮破壊、もしくは引張破壊が起きて破壊となるのだから、曲げ破壊＝（圧縮破壊or引張破壊の最初に起きる方）というような気がするのですが、どうなんでしょうか？ 例えば、鉄の材料強度は、Fc=Ft=Fbでなんとなく、上記の論理と合致してそうですが、木材なんかだとH12年告示1452抜粋で ひのき甲種構造材で、Fc30.6=Ft22.8=Fb38.4N/mm2 となっており、曲げていった時、断面の材端の引張側で22.8N/mm2に達した時に破断してしまいそうな気がするのですが、何か勘違いをしているのでしょうか？？？ 曲げモーメント、曲げ応力の公式は梁に依らない？ 曲げモーメントの公式の導出もできない未熟者に、どうか皆さんの知恵をお貸しください。 段付軸だったり、径が変化したり、複数の材質が組み合わされていたりしても、曲げモーメントやせん断応力、曲げ応力を求める公式は変わらないのでしょうか？ 実際の値は、それぞれの場所のヤング率や断面係数などによって変わってくるにせよ、応力集中を考えなければ、同じ公式で計算できるのでしょうか？ （たわみ量などは、モールの定理を見る限り、ヤング率Eと断面二次モーメントIが一様でなければ計算式も変わると思われますが） 例えば、段付軸、両端支持、一点への集中荷重、応力集中は考えない、の場合、曲げ応力は σ=M/Z={(F/L)*(L2*x)}/Z (F:荷重、L:支点間距離、L2:相手側支点から荷重点までの距離、x:基準支点からモーメントを求める点までの距離、Z:求める点での断面係数) のままでいいのでしょうか？ 指示された計算式で段付軸の曲げ応力を計算する機会がありまして、自分は「一様断面じゃないから公式も変わるけど、省力化のために一様断面と考えてるのかな」と思ったのですが、参考書で「一様断面でなくても曲げモーメントの公式は変わらない」らしき記述を見まして、なら曲げ応力とかはどうなのかな、と疑問に思った次第です。 引張（圧縮）鉄筋とはどこまでを言う？ 四角形断面の柱の各辺４本ずつで計12本(12-D22)の主筋があるＲＣ柱の 引張(圧縮)鉄筋と言うのはそれぞれ中立軸から引張側、圧縮側の最端の各４本だけを指すのでしょうか？（上図） それとも中立軸から分けた6本とも引張(圧縮)鉄筋と言うのでしょうか？（下図） 中立軸 ・ ｜ ・ ｜ ・ ｜ ・ ｜ ・ ・ | ・ | ・ | ・ ・ | 材料力学 図1に示す左右対称の型断面を有するはりに正の曲げモーメントが作用するときに生じる最大引張応力を最大圧縮応力の1/3にするために,下記の問いに答えよ,ただし,z軸は中立軸,b以外の寸法は図の通りとする. (1)断面の図心Cの位置y。を求めよ. (2)はりの幅bを求めよ. (3)曲げモーメントを1000Nmとしたとき,曲げ応力分布を求めよ. コロナでオンラインのため、聞く友達がいなくて、この問題が全然わからないので、解説していただからと本当に助かります。 許容引張応力と許容せん断応力 材料力学について質問があります。 大学である課題が出されたのですが、 「長さ２[m]の単純支持はりに等分布荷重２[kN/m]が作用するとき、長方形断面のはりの高さを求めよ。ただし、高さは幅の２倍とし、はりの許容引張応力を２５[MPa]、許容せん断応力を引張の４０％とする。」 という問題です。 許容引張応力を利用して、高さh=7.83[cm]と答えは出たのですが、後半の文の「許容せん断応力を引張の４０％とする」というものを一切つかっておりません。 特筆してある以上利用するものと思うのですが、これは許容引張応力＞許容せん断応力ということを示すだけのものということでしょうか？ ご存知の方、教えていただけると助かりますm(_ _)m ねじの降伏応力度評価 単純ばりが全ねじ棒でできていて自由端に垂直荷重を作用させたとき、固定端でねじが降伏しないかを検討したいのですが、ねじの断面係数はどうなるのでしょうか？単純にπd^3/32で計算してよいのでしょうか？（例えばM10ならπ*10^3/32） ねじの断面性能値の表のようなものがあるのならそのページを教いただけると助かります。 また、 最大縁応力度も単純にM/Zから算出できるものなのか？ ねじの許容降伏応力度は丸棒と同じなのか？ ご存知でしたらお願いします。 ばねのねじり（材料力学） コイルバネをねじったときに素線にかかる力は曲げになるという話を聞きましたがこれはなぜでしょうか？ また、素線の断面が長方形のときにバネを閉める方向（バネの巻いている方向）にねじったとき、断面の半径方向でみて内側は圧縮、外側は引張、中立軸で応力ゼロになるのでしょうか？ 全体として引っ張られているので、中立軸でも引張がかかっているように思えるのですが,これは錯覚でしょうか？ よろしく御願い致します。 キャリアについて教えて？修行の成果を示す退職届と転職書類の書き方 OKWAVE コラム 最大曲げ応力 と 曲げ強さ の理解 JIS K 7171 『プラスチック-曲げ特性の試験方法』によると、”曲げ強さとは、曲げ試験中、試験片が耐える最大曲げ応力”とあります。 一方、最大曲げ応力 σmax は、曲げモーメント M ，断面係数 Z とすると、次式で表せると勉強しました。 σmax＝M/Z この式より断面係数 Z が大きくなると、最大曲げ応力は小さくなることが分かります。 したがって、JIS K 7171 の上記定義からすると、”断面係数 Z が大きくなれば、曲げ強さは小さく(弱く)なる”と現時点、理解してしまっています。 ところが、いろいろ調べてみると、私のこの理解は間違いで、『断面係数が大きくなると最大曲げ応力は小さくなり曲げ強さは大きくなる』というのが正しい理解のようです。 材料力学が初心者のもので、この最大曲げ応力と曲げ強さの関係の理解に苦しんでおります。 どなたか、分かりやすくご教授いただけませんでしょうか。 許容応力度の設定について教えて下さい。 曲げ圧縮、引張、せん断の強度について、各試験値が出ています。 これを基に構造計算に使用する許容応力度を設定したいのですが、 算式、安全率等、何を用いたらいいのか悩んでいます。 材質は、プラスチックまたは樹脂に近いものです。 できれば、出典も教えていただけると助かります。 【材料工学】許容曲げ応力σaとはどれでしょうか？ 梁がある太さで曲がるかどうかの判定をしようと思っています。 （1）に従い、曲げモーメントM・断面係数Zを求め、割ったものを許容曲げ応力σaと比較します。 ところが、(2)のアルミのデータベースのサイトを見ると、いろいろなパラメーターがあります。 (1)では「なお，一般的な機械材料の許容曲げ応力は，引張り荷重における許容応力に概ね等しいと考えてよい。」と言っているので、(2)の「引張性質・耐力」を「許容曲げ応力σa」として使用してよいということでしょうか？ なお、（2）の「引張性質・引張強さ」がヤング率／縦弾性係数のことですか？ (1)http://www.nmri.go.jp/eng/khirata/design/ch05/ch05_01.html (2)http://www.zerocut-watanabe.co.jp/contents/handbook/hand041.html 許容応力度について（専門的） わかりにくい質問ですいません、 垂直積雪140cm 30N/m2の地域の横架材等の断面検討の計算です 建築基準法施行令89条ですが 木材の長期に生ずる力に対する許容応力度は文言通り1.1×Fb÷3×1.3（曲げ）と解釈して良いのでしょうか？ 積雪地域においては木材の許容応力度は常に長期1.3倍短期0.8倍で考えるのでしょうか？ 常時の1.1×Fb÷3と積雪時1.1×Fb÷3×1.3の２通り検討する必要があるのでしょうか？ FEM解析結果の実証（曲げ応力） コンピュータによる構造解析結果を手計算により実証したいです。 問題は単純に筒にかかる応力の問題です。 添付図のような筒に解析ソフト（ANSYS workbench）によりランダム振動を与えると図で赤に色を付けた部分に最大応力が発生しました。そこでその最大応力値の妥当性を手計算（曲げ応力計算）により実証したいのです。その場合以下の方法であっているのでしょうか？ 固定部分以外の重さ：W=0.120[kg] 固定部以外の重心距離：X=0.020[m] （図参照） 加速度：G=10[Grms] すると固定面のそばにかかるモーメントMは M=W*X*G =0.120*0.020*(10*9.8) =0.2352[N・m] また筒の断面係数Zは Z=π(D^4-d^4)/32D (図参照) =0.000000231[m3] したがって相当応力σは σ=M/Z =0.2352/0.000000231 =1018260[Pa] ≒1.0[MPa] ここまで、筒にかかる応力の計算として一般的にあっていますでしょうか？ またANSYSによる計算結果はもっと大きい値を示しているので単純にランダム振動の二乗平均の10Grmsを使用するのではなく、違ったファクターを加えるのではないかと思っています。 以上、どなたかお詳しい方がおりましたらどうぞ宜しくお願いします。 引張応力とせん断応力の合成応力？ 物体に，引張応力とせん断応力がかかっている場合に破壊するかどうかを調べる場合は，引張応力を単独で，せん断応力を単独で，許容応力以下かどうかを調べるだけでいいのでしょうか？ 引張応力とせん断応力を合成した応力が存在し，それが許容応力以下かを調べる必要があるのでしょうか？ その場合は，計算方法も教えて欲しいです． 許容応力度設計について こんにちは。学校で建築を専攻しているものです。許容応力度設計の考え方について教えてください。「許容応力度、引張力、断面積、引張応力度、鋼材種類、基準強度」の言葉を使って解答していただけるとありがたいです。 なぜ、鋼材の許容引張応力は許容圧縮応力より小さいのですか？ なぜ、鋼材の許容引張応力は 許容圧縮応力より小さいのですか？ また、これは他の材質にも当てはまりますか？ 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ ビジネス・キャリア 職業・資格 弁護士行政書士司法書士社会保険労務士（社労士）公認会計士宅地建物取引主任者（宅建）保育士・幼稚園教諭旅行業務取扱管理者薬剤師・登録販売者調理師・管理栄養士建築士美容師・理容師医師看護師・助産師教員・講師国家公務員・地方公務員簿記情報処理技術者Microsoft認定資格TOEFL・TOEIC・英語検定介護福祉士・ケアマネージャー接客・販売士ファイナンシャルプランナー（FP）自動車・運転免許その他（職業・資格） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 大震災時の現実とは？私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ！負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
お礼
ありがとうございます。 いつもお世話になっております。 >計算結果の違いに大差が無いからです そう言うことなんですね。 力学で勉強する曲げ応力度はいつも必ず中立軸がセンターにあるので そんなの鋼材しか成り立たないのでは？と思っていました。 その証拠に木材は別の暗記事項で 曲げ＞圧縮＞引張り＞せん断 と言うのがあって降伏時に大小関係があるんですよね。 M/Zで計算できると言うことは 曲げ＝圧縮＝引張りにならないといけないのでは？と思ったのですが。