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技術士一次試験 専門科目 機械部門 R1 Ⅲ-8

令和1年

Ⅲ-8

図に示すように、曲げ剛性EI、長さLの長柱に荷重Pを加える場合について、端部の固定条件を変えて座屈荷重を求めた。図(a)の場合、座屈荷重はPa=10kNで会った。図(b)の場合の座屈荷重Pbと図(c)の場合の座屈荷重Pcの組合せとして、最も適切なものはどれか。

解答

 

解説

[解くために必要な知識と周辺知識]

圧縮荷重がかかるはりの座屈荷重は両端の支持形態によって変わります。パターンは図8.1に示す4つです。

*この4つは全て覚えておきましょう。

 

 

では問題を解いていきます。

 

図(a)の状態は片端自由-片端固定の状態であり、(オイラーの)座屈荷重は次の通りです。

 Pa=π2EI/4L2

 

図(b)の状態は両端支持の状態であり、(オイラーの)座屈荷重は次の通りです。

 

 Pb=π2EI/L2

 

図(c)の状態は両端固定の状態であり、(オイラーの)座屈荷重は次の通りです。

 

 Pc=4π2EI/L2

 

 

よってPa:Pb:Pc=1:4:16  //