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解決済みの質問

H型鋼の利点は何でしょうか?

片持ち梁の先端に重りをつけた状態で、
先端の撓み量を少なくする断面形状について調べています。

通常、建築材料などにH型鋼が使用されており、
角型よりH型の方が曲がり難さ(変形し難さ)の面で優れているのかな?
と思い、適当なモデルで断面二次モーメントを計算しました。

結果は、同断面積における断面二次モーメントは全く同じ値に
なってしまいました。

インターネット等で調べると、H型鋼の特徴は「軽くて、強度が強い」
だと書いてありますが、前述の結果と矛盾します。
同体積における強度がH型と角型で同じだからです。(自分の計算によると・・・)

そこで、質問です。
H型鋼の力学的観点における利点はなんでしょうか?
(そもそも断面二次モーメントの考え方が間違っていれば
ご指摘ください。。)

投稿日時 - 2008-07-13 11:39:29

QNo.4172867

困ってます

質問者が選んだベストアンサー

H型のどの方向を中立軸にしましたか?垂直の場合を検討されましたか?その場合、断面二次モーメント同断面積の場合はH>□と思います。Hの方が中立軸より離れた部分の面積が多いですから。

上記の場合、ねじりに関係する極断面二次モーメントもH>□となり、H型の方が同断面積の場合優位と思います。

投稿日時 - 2008-07-13 11:49:25

補足

早速のご回答どうも有難う御座います。
私が計算したのは「H」に対して→軸方向です。↑軸方向だとH<□になりました。

ちなみに、片持ち梁で下記梁断面の上から力を加えた場合の断面2次モーメントを出したいときは、「H」に対して→軸方向でいいんでしょうか・・・?
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投稿日時 - 2008-07-13 12:39:19

ANo.1

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回答(5)

ANo.5

横から入らせてもらいます。
同断面積・同断面二次モーメント、同断面係数(断面の高さも同じ)と考えていいのでしょうか?
そういう断面もありえますが、角鋼管は通常全ての板厚が均一になるよう製造されます。(厚さを上下と左右の厚さを変えるのは製造工程上難しい)
また、角鋼管は添接が難しいと言う理由もあります。
従って、H形鋼の利点は圧延がしやすい。現地での添接作業が楽ということもあると思います。
以上、参考までに

投稿日時 - 2008-08-26 21:05:21

ANo.4

ちなみに、片持ち梁で下記梁断面の上から力を加えた場合の断面2次モーメントを出したいときは、「H」に対して→軸方向でいいんでしょうか・・・?
>いいと思います。

適当なモデルで断面二次モーメントを計算しました。
>JISで形状が決まっています。それで同面積の□と比較しないと、優位性はわからないのでは?

参考URL:http://www1.atwiki.jp/funa/pages/8.html

投稿日時 - 2008-07-13 20:00:05

お礼

ご回答どうも有難う御座います。
どれくらい効果があるかは確かにJIS規格等のもので比べないといけないと思います。
まずは単純に、H>□、H=□、H<□のどれなのかが分かればよいかなと思っています。

投稿日時 - 2008-07-13 21:28:22

ANo.3

はじめまして

専門ではないのですが、あるとき「インテグラルの…」とちゃんと積分計算して材料力学を勉強したことがあります。

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実際にH鋼が建築物で使われている時には、所々で
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とサポートが入っています。
これは加重Wが本当にまっすぐにかかっていればいいのですが、長いH鋼では、ちょっとでもずれると、

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のように「座屈」してしまうおそれがあるためです。

投稿日時 - 2008-07-13 13:19:45

ANo.2

「軽くて、強度が強い」
========
軽くて に 意味があります。
一つには 軽い=原材料が少なくて済む=安くできる
一つは、自重による変形の回避です。

投稿日時 - 2008-07-13 12:23:02

お礼

ご回答どうも有難う御座います。

自分の計算結果だと、同じ断面積におけるH型鋼と角型鋼は同じ断面二次モーメントになってしまいました。。
なので、同じ容積で角型にすれば同じ強度が得られるという結果です。
おかしいですよね・・・
でも公式に当てはめるとそうなるんですよね・・なんでだろう。。

投稿日時 - 2008-07-13 12:44:28

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