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図のように鉄板を溶接した場合、どちらが強いですか?
厚み5mm、幅5cmの長い鉄板があるとします。 長い鉄板(緑)、短い鉄板(紫)があります。 鉄板を、平面に平らに置いて、接する辺を、溶接します。 この場合、溶接部分の耐えが強い方は、どちらでしょうか？ 力は、長い方の鉄板(緑)の中点部分かかり、矢印の方向へ、同じ力がかかります。 鉄板が力によって少なからずゆがみ、溶接をしてある内辺の角？に 強い負荷がかかり、その部分から破断していくと思うのですが。 溶接されている辺の長さ(溶接面積)は同じなので、 どちらも同じように破断するような気がしているのですが。
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Ａは引張り強度、Ｂはせん断強度ですね。 せん断強度は、引張り強度×溶接面積×６０％で求められます。 引張り子強度を１００Ｎ/mm2とすると、１００×２５０ｍm2×０．６で、１５０００Ｎ/ｍm2の強度があることになります。 あくまで理論上ですが、Ｂのほうが強いようですね。 部材自体に曲がりに対する抵抗がありますから、引張りよりもせん断のほうがやはり強いと思います。
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ＮＯ．３です。前回答はまちがっていました。 断面積がＢの場合倍になりますから基本的には同じになりますね。 溶接部分の信頼性を１以下にすれば、やはりＢがつよいということになるかもしれません。
Ａは引っ張り力、Ｂはせん断力がかかると思います。 せん断強度は引っ張り強度のほぼ半分です（薄い金属がはさみで簡単に切れます）。 ゆがみの影響は複雑でよく判りませんが、応力のかかる危険断面が同じ面積ならＡのほうがずっと強いような気がします。
- tengenseki
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素人の感覚ではＢの方が強い。 理由 中点から支点となりそうな所がＡよりＢの方が５ｃｍ短い 分力のかかり方が少ない。 上記でＡの支点が短辺の幅の外側とするのは無理がある ならば、 Ａは破断が中央側から端に向かって進む。従って どんどん支点が中点から遠ざかる。Ｂは破断が下から 上に進む。中点からの距離は殆ど同じ。
