構造の教材

構造力学の教科書039 せん断力

Keyword
せん断力図 曲げモーメント図
Lecture
第13回

せん断力は仮に梁の途中を切断したとして、その切断面に沿って生じている力である。そのせん断力について説明する。

解説

1

仮に梁の途中を切断して、力の釣り合いを考えると切断面にそった力が生じることが分かる。

2

この力のことをせん断力と呼んでいる。

3

ハサミは2枚の歯が限りなく近い位置でズレることにより紙などの切ることができる。
せん断は、ハサミでものを切断する意味で、切られるものにはせん断力が生じている。
太くて短いものはせん断力の影響が大きく、細くて長いものは曲げの影響が大きい。

4

梁の途中に生じる曲げモーメントのグラフを曲げモーメント図と呼んでいる。

5

梁の途中に生じるせん断力のグラフはせん断力図と呼んでいる。

6

それぞれの箇所での力の釣合式を立てて解けば、せん断力図を描くことができる。

追記

梁の軸方向を座標軸として、曲げモーメントの式を1回微分するとせん断力の式になる。
せん断力は曲げモーメントの変化量を表している。
曲げモーメント図が直線になる箇所では、せん断力は一定である。

「多少なりとも微積分をかじった人は、この面白さを味わってみてください。」
「何を言っているのか分からないという人は、とりあえず、さらりと聞き流しておいてください。」