質問: 鋼材の断面積について h鋼やチャンネルのような鋼材の断面積について質問です。引張強さを定義する時の有効断面積anとせん断応力を定義する時の面積awの違いは何ですか?また、awの方はウェブだけでフランジが含まれていませんし、鋼管のawはa/2(πd^2/8?)でいくらなんでも広すぎるような気がします。これらはなぜですか?
回答: 断面に対して垂直な力(引っ張り力)と断面に平行な力(せん断力)の断面内の伝わり方(?)の違いです。 引っ張り力では、断面の形状にかかわらず、ほぼ、全体に均等に力が分布しますが、 せん断力では、断面の形状によって、力が分布が変化します。 h型鋼にせんだん力がかかった場合、大部分の応力をウェブが負担するので、awはウェブ面積ですが、 鋼管では、応力の分布が断面全体で徐々に変化して、最大の箇所では平均の応力の2倍になるので、aw=a/2という定義になっています。 http://ebw.eng-book.com/heishin/vfs/calculation/verticalshearingstress/