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細長比は、柱の長さとその断面の最小回転半径の比です。多くの場合、ラムダで示されます。
設計荷重を調べるため、およびさまざまな柱を短/中/長に分類するために広く使用されます。
例-短鋼柱-ラムダは50未満です。中級-50-250長さ-上記250。
なぜこれが重要なのですか? -圧縮された長い柱は、座屈(横方向の曲げ)と破砕の両方で破損する可能性があります。このような故障特性を計算するためのさまざまな式では、この比率を幅広く使用しています。
お役に立てば幸いです。
回答
柱の破損モード:荷重による直接圧縮応力が材料の降伏応力を超えると、短い柱が押しつぶされて破損します。長い柱の破損は、座屈によって引き起こされる曲げ応力と直接応力の複合効果によって引き起こされます。柱が座屈すると、誘発される曲げ応力は直接応力と比較してはるかに高い値になります。これが、長い柱にかかる荷重による直接応力が材料の降伏応力よりも低い場合でも、はるかに低い荷重で長い柱が破損する理由です。
細長比:短い列と長い列の違いを区別するために、一般的に定義されるパラメーターは細長比と呼ばれます。一般的に、横方向の寸法に対する長さの比率に基づく細さで理解します。ある程度まで、これは短い列と長い列を区別するのに適しています。ただし、材料の力学では、細長比は 列の有効長と最小回転半径の比率 列の断面。
細長比の重要な値:前述したように、列は細長比の値に基づいて分類されます。各材料は、この分類に対して異なる値を持っています。これは、細長比の臨界値または限界値として知られています。短いカラムと長いカラムを区別するために使用される細長比のこの臨界値は、一般に材料特性です。これは、オイラーの座屈荷重と短い柱の破壊荷重を等しくすることによって得られます。これは、次の式で与えられます。
( \ frac {L} {k} ) \_ {crit} = \ sqrt {\ frac {\ pi ^ 2 E} {\ sigma\_ {c}}}。 ここで、Eはヤング率、\ sigma\_ {c}は材料の降伏応力です。
細長比特定の柱の形状は、柱の形状(長さと断面)とその終了条件にのみ依存しますが、細長比の臨界値は、材料特性、ヤング率、および材料降伏応力にのみ依存します。
細長比の重要性:指定された列の細長比の値が、上記の式で与えられた細長比のこの臨界値よりも小さい場合、列は次のようになります。短い列と見なされます。値が臨界値を超えている場合、それは長い列です。長い柱の場合のみ、座屈荷重に関するオイラーの公式が有効です。
一般に、細長比が50未満の鋼製柱の場合は短い柱と見なされ、200を超える場合は長い柱と見なされます。細長比が50〜200の場合、カラムは中間カラムとして扱われます。