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技術士一次試験 専門科目 機械部門 R3 Ⅲ-5

令和3年

Ⅲ-5

図に示すように、長さlの片持ちはりの先端(自由端、A点)に集中荷重Pが作用している。はりの最大たわみとして、適切なものはどれか。なお、はりの曲げ剛性をEIとする。

 

 

解答

 

解説

[解くために必要な知識]

集中荷重を受ける両端支持はり(単純支持はり)、集中荷重を受ける片持ちはり、等分布荷重を受ける両端支持はり(単純支持はり)、等分布荷重を受ける片持ちはり、それぞれにおける反力、せん断力、曲げモーメント、たわみを図1.11.4に示します。

 

 

図5.1 集中荷重を受ける両端支持はり
図5.1 集中荷重を受ける両端支持はり
図5.2  先端に集中荷重を受ける片持ちはり
図5.2  先端に集中荷重を受ける片持ちはり
図5.3 等分布荷重を受ける両端支持はり
図5.3 等分布荷重を受ける両端支持はり
図5.4 等分布荷重を受ける片持ちはり
図5.4 等分布荷重を受ける片持ちはり

*曲げモーメントに関しては任意の位置xにおける計算式も記載していますが、少なくとも最大値は覚えておきましょう。

それぞれのSFDBMDはⅢ-4を参照ください。

 

では問題を解いていきます。

 

問題の図は集中荷重を受ける片持ちはりです。前述の図5.2、の状態です。たわみの最大値は次の通りです。

ymax=Pl3/3EI  //