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支点
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支点
初版 2002/12/19 最終更新日 2003/2/2
■ 支点の種類
ピン、ローラー支点
ピン支点
自由度
回転自由
自由度
水平、回転自由
説明
鉛直、水平反力
曲げ反力 0
移動なし
説明
鉛直反力のみ
水平方向、曲げ反力 0
水平方向移動
固定支点
回転ばね支点 (kNcm/rad)
自由度
全方向固定
自由度
回転方向半固定
説明
全方向反力あり
移動、回転なし
説明
全方向反力あり
曲げ方向回転
10kNcm/rad は10kNcmの曲げが作用すると1rad回転する
※1rad = 57.29度
鉛直ばね+ピン支点 (kN/cm)
水平ばね+ピン支点 (kN/cm)
自由度
鉛直方向半固定
回転自由
自由度
水平方向半固定
回転自由
説明
鉛直、水平反力あり
鉛直方向移動あり
曲げ反力 0
10kN/cm は10kNの鉛直力が作用すると鉛直に1cm移動する
説明
鉛直、水平反力あり
鉛直方向移動あり
曲げ反力 0
10kN/cm は10kNの水平力が作用すると水平に1cm移動する
■ 支点の種類による反力の違い
モデル図 (1)
上図のモデルで実際に計算を行ってみましょう。
構造初心者の方は、比較程度に理解し、自信がついてきたらもう一度眺めて下さい。
モデルの詳細
高さ×スパン
5m×5m
ヤング係数
210kN/mm2
断面積
100cm2
断面2次モーメント
10000cm4
計算方法
有限要素法
モデル図 (1)の計算結果
水平反力とモーメント図
計算結果
水平荷重 10kN = 反力の合計 10kN になっていますか?
支点
結果
a
水平方向反力 0
b
水平方向反力 1.4kN
c
固定支点なので水平反力が1番大きい (曲げの負担も一番大きくなります)
d
水平ばね支点 b支点より水平反力が小さくなります
e
鉛直ばね支点 b支点とほぼ同じ水平反力です
(荷重が水平力なので鉛直ばねはあまり影響しません)
f
cの固定支点より反曲点(点線部)が下がっています
(柱脚の固定度がcより少ない事を表しています)
※上図のモーメント図は実際の計算値に基づいてスケールセットしてあります。
※支点の比較に最適なモデルとはいえませんが、支点の種類ごとの性格を把握してください。
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