縦弾性係数でせん断応力を計算しましたが、何か？：甚さんの「サクッと！ 設計審査ドリル」（5）（2/4 ページ）

【問題6】

　図1のような継手に、39200Nの引張り荷重が加わるとき、直径××mmのピンに生じるせん断応力を求め、適度な安全率を設定し、最適な材質を決定してください。

図1 継手

　直径10mmのピンと仮定する。

　　断面積A＝（10/2）²×π＝78.5 mm²

　　引張り荷重W＝39200N

　従って、

　　せん断応力τ＝W/A＝499.4N/mm²

　ここで、材料SS400を検討してみる。SS400の縦弾性係数は、図Cから200kN/mm²を引用する。

　　安全率＝200×1000/499.4＝400

　SS400の横弾性係数は、図Cより81kN/mm²を引用する。

　　安全率＝81×1000/499.4＝162

• 縦弾性係数は、図中左の「垂直応力」と「曲げ」で使う。
• 横弾性係数は、「せん断」で使う。
• これらの弾性係数は、弾性範囲内で使う。

図2 縦弾性係数と横弾性係数の使い分け　出典：ついてきなぁ！材料選択の『目利き力』で設計力アップ（日刊工業新聞社刊）

　筆者は、クライアント企業で開催される設計審査会にて、ゲスト審査員としてよく招かれます。実際、多くの技術者が、構造体の応力を計算するときに、縦弾性係数や横弾性係数だけを使って安全率を求めてしまっている場面に遭遇しました。これをスルーしてしまっては、市場で割れや破損などのトラブルが多発してしまいます。