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せん断応力度とは？τの公式と求め方、最大せん断応力度の式
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せん断応力度とは、単位断面積あたりに生じるせん断応力です。せん断応力度は断面に一様に分布するのではなく、断面形状により変わりますが、概ね、断面の図心付近で最大値をとり、断面の縁ではゼロになります。今回は、せん断応力度の意味、τの公式と求め方、最大せん断応力度の式について説明します。なお、他分野ではせん断応力度を「せん断応力」ともいいます。詳細は下記が参考になります。
せん断応力とは？1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力
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せん断応力度とは？
せん断応力度とは単位断面積あたりに生じるせん断応力です。ただし、単に断面に生じるせん断応力を断面積で除して算定するだけでは不十分です。なぜなら、せん断応力度の分布は、断面の位置に応じて変わるからです。
下図に長方形断面のせん断応力度を示します。せん断応力度は断面に一様に分布しません。たとえば、長方形に生じるせん断応力度は図のように放物線を描いて分布します。
また、せん断応力度の最大値（最大せん断応力度）は断面の図心位置で生じ、断面の最外縁では0となります。また、せん断応力度の分布が断面に一様と考えるとき、せん断応力度は
で算定され、τmを平均せん断応力度といいます。なお、断面に生じるせん断応力度の最大値を「最大せん断応力度」といいτmaxで表します。最大せん断応力度の公式は後述します。
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せん断応力度τの公式と求め方、最大せん断応力度の式は？
せん断応力度τの公式、最大せん断応力度の式を下図に示します。下図の通り、最大せん断応力度は断面の図心付近で生じます。一方で、断面の縁ではせん断応力度はゼロに近づきます。
最大せん断応力度の詳細は下記が参考になります。
最大せん断応力度とは？3分でわかる意味、公式と求め方、単位、平均せん断応力度との違い
まとめ
今回は、せん断応力度について説明しました。せん断応力度とは、単位断面積あたりに生じるせん断応力です。せん断応力度は断面に一様に分布するのではなく、断面形状により変わりますが、概ね、断面の図心付近で最大値をとり、断面の縁ではゼロになります。下記も併せて勉強しましょう。
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- 名前 ハナダユキヒロ/MITUME lab主宰.（筆者のコラムはこちら）
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
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