部材の断面形状と軸方向応力

正解

正解：(1) (ア) ― (ウ) ― (イ) ― (エ)

解き方

1. 軸方向応力は σ = P / A であり、荷重 P が同じなので断面積 A が大きいほど応力は小さい。
2. 断面積は、(ア) 200² = 40,000mm²、(ウ) 200×200/2 = 20,000mm²、(イ) 200² − 180² = 7,600mm²、(エ) 外形の三角形 20,000mm² から内側の相似な三角形（内接円半径 61.8mm → 51.8mm、面積約 14,050mm²）を除いて約 5,950mm² である。
3. 断面積の大きい順は (ア)＞(ウ)＞(イ)＞(エ) なので、応力の小さい順は (ア)−(ウ)−(イ)−(エ) となる。

選択肢ごとの解説

1. (1)適当。断面積が(ア)40,000＞(ウ)20,000＞(イ)7,600＞(エ)約5,950mm²で、応力はこの逆順。
2. (2)適当でない。これは応力の大きい順（断面積の小さい順）である。
3. (3)適当でない。中空の(イ)7,600mm²は中実の(ウ)20,000mm²より断面積が小さく、応力は大きい。
4. (4)適当でない。応力の大きい順に近い並びで、(イ)と(ウ)の順も逆である。