荷重に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。…

移動式クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 第39問

荷重に関する記述として、適切なものは次のうちどれか。

正答 (3)
正答は (3)。これが適切な記述です。 巻上げドラムに曲げ荷重とねじり荷重がかかる理由は、その役割から分かります。 ドラムはワイヤロープを巻き取る円筒で、軸で支えられています。ロープを巻き取るときはドラムを回転させるので、軸まわりにねじる力が働きます。これがねじり荷重です。 同時に、巻き取られたロープが荷の重さでドラムを引っ張ります。両端で支えられた軸の途中に力がかかる形になるので、たわませる方向の力、つまり曲げ荷重が加わります。 「回すからねじり、引かれるから曲げ」と押さえておけば、他の部材についても同じ考え方で判断できます。
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他の選択肢の誤りは次のとおりです。 (1) フックには曲げ荷重と引張荷重がかかります (2) 片振り荷重は「向きが同じで大きさが変わる」ものです (4) 繰返し作用して疲労破壊を起こすのは動荷重(繰返し荷重)です。静荷重は時間とともに変化しない荷重なので、繰返し作用しません (5) 急制動で玉掛け用ワイヤロープにかかるのは衝撃荷重です。ロープは引っ張られる部材であって、圧縮やせん断は受けません 荷重の分類と、部材ごとにかかる荷重 【かかり方による分類】 引張荷重 棒を長手方向に引き伸ばすように働く 圧縮荷重 押し縮めるように働く せん断荷重 断面に沿ってずらすように働く(はさみで切るときの力) → 「長手方向に引き伸ばす」と書いてあれば引張荷重。せん断ではない 曲げ荷重 曲げるように働く ねじり荷重 ねじるように働く 【時間変化による分類】 静荷重 時間とともに変化しない 動荷重 時間とともに変化する。次の2つを含む 繰返し荷重 片振り荷重 向きは同じで「大きさ」が変わる 両振り荷重 向きも大きさも変わる(引張と圧縮が交互にかかる) 衝撃荷重 瞬間的に大きくかかる → 片振りと両振りの説明を入れ替える出題が多い。 「大きさは同じで向きが変わる」という記述は、どちらの定義でもない → 繰返し荷重で小さな力でも壊れる現象が疲労。 これを起こすのは動荷重であって静荷重ではない 【移動式クレーンの部材】 フック 曲げ荷重と引張荷重 …「主に圧縮荷重」は誤り 巻上げ用ワイヤロープ(シーブを通る) 引張荷重と曲げ荷重 …圧縮やせん断ではない 巻上げドラム 曲げ荷重とねじり荷重 玉掛け用ワイヤロープ 引張荷重。急制動や急な巻上げでは衝撃荷重が加わる 出典:材料力学における荷重の分類

出典:移動式クレーン運転士 2023年下半期実施分(2024年4月掲載/公益財団法人 安全衛生技術試験協会 公表試験問題)出典元ページ

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