L 形の山形断面は、幅 100 mm の水平な脚と高さ 170 mm の鉛直な脚をもつ(いずれも全体寸法)。両脚の厚さは 16 mm である。 鉛直な脚の左(外側)端から図心までの距離 x̄ を求めよ。
解答つき図心と断面二次モーメントワークシート
1.やさしい
B = 100 mmH = 170 mmt = 16 mm
x̄ = mm
2.やさしい
円管の外径は D = 230 mm、内径は d = 222 mm である。直径に関する断面二次モーメント Ix を求めよ。
D = 230 mmd = 222 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
3.ふつう
150 mm × 150 mm の板に、鉛直の中心線上に直径 60 mm の円形の穴があり、その中心は下端から 97.5 mm にあります。図心を通る水平軸まわりの断面二次モーメント Ix を求めなさい。
b = 150 mmh = 150 mmd = 60 mm穴の中心: y = 97.5 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
4.ふつう
T 形断面の、図心を通る水平軸 x に関する断面二次モーメント Ix を求めよ。
bf = 220 mmtf = 25 mmtw = 12 mmhw = 140 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
5.むずかしい
対称な I 形断面のフランジは幅 160 mm、厚さ 10 mm、全高は 440 mm、ウェブの厚さは 6 mm である。 軸 x まわりに曲げモーメント 60 kN·m を受ける。 断面内の最大曲げ応力の大きさ σmax を求めよ。
B = 160 mmH = 440 mmtf = 10 mmtw = 6 mmM = 60 kN·m
σmax = MPa
6.むずかしい
100 mm × 300 mm の板に、幅 30 mm、高さ 20 mm の長方形の切り欠きがあり、鉛直の中心線上で、その中心は下端から 105 mm の高さにあります。図心を通る水平軸まわりの断面二次モーメント Ix を求めなさい。
b = 100 mmh = 300 mm切り欠き: 30 × 20 mm穴の中心: y = 105 mm
Ix = × 10⁶ mm⁴
解答
- 1. x̄ = 24.54 mm
- 2. Ix = 18.14 × 10⁶ mm⁴
- 3. Ix = 39.91 × 10⁶ mm⁴
- 4. Ix = 11.79 × 10⁶ mm⁴
- 5. σmax = 71.35 MPa
- 6. Ix = 223.7 × 10⁶ mm⁴
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