せん断力

固体力学では、せん断力は物体の一部に特定の方向に作用し、物体の別の部分には反対方向に作用する非整列力です。力が共線的（互いに整列している）である場合、それらは張力力または圧縮力と呼ばれます。せん断力は平面の観点から定義することもできます。「平面が物体を通過する場合、この平面に沿って作用する力はせん断力またはせん断力と呼ばれます。」^[1]

鋼をせん断するために必要な力

このセクションでは、せん断作用で材料を切断するために必要な力を計算します。関連する情報は、せん断される材料の面積、つまりせん断作用が発生する面積と材料のせん断強度です。例として鋼の丸棒を使用します。せん断強度は、2 つの強度を関連付ける係数を使用して、引張強度から計算されます。この場合、EN8 ブライトと呼ばれる例の鋼には 0.6 が適用されますが、用途に応じて 0.58 から 0.62 まで変化することがあります。

EN8 ブライトの引張強度は 800 MPa で、比較すると軟鋼の引張強度は 400 MPa です。

直径 25 mm の EN8 光沢鋼の棒をせん断する力を計算します。

棒の面積（mm ² ） = （12.5 ²）（π） ≈ 490.8 mm ²

0.8 kN/mm ² × 490.8 mm ² = 392.64 kN ≈ 40 トン力

40 トン力×0.6（引張力からせん断力への変換）= 24 トン力

リベットまたは張力のあるボルト接合で作業する場合、強度はボルトで接合された材料間の摩擦によって生じます。ボルトは摩擦を維持するために適切なトルクで締め付けられます。せん断力は、ボルトがトルクで締め付けられていない場合にのみ関係します。

特性クラス 12.9 のボルトの引張強度は 1200 MPa (1 MPa = 1 N/mm ² ) または 1.2 kN/mm ^{2 で}、降伏強度は引張強度の 0.90 倍、この場合は 1080 MPa です。

特性クラス 4.6 のボルトの引張強度は 400 MPa (1 MPa = 1 N/mm ² ) または 0.4 kN/mm ²で、降伏強度は引張強度の 0.60 倍、この場合は 240 MPa です。

参照

参考文献

^ ウィリアム A. ナッシュ (1998 年 7 月 1 日)。シャウムの材料強度理論と問題の概要。McGraw-Hill Professional。p. 82。ISBN 978-0-07-046617-3. 2012年5月20日閲覧。

[Nash1998-1] ウィリアム A. ナッシュ (1998 年 7 月 1 日)。シャウムの材料強度理論と問題の概要。McGraw-Hill Professional。p. 82。ISBN 978-0-07-046617-3. 2012年5月20日閲覧。