構造の教材

構造力学の教科書025(骨組①)

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ラーメン構造 剛接合 ピン支持 鉛直荷重
Lecture
第7回

接合部が剛接合されているラーメン構造については、
曲げモーメント図を読み取ることができれば、
柱や梁に生じる曲げモーメントを把握することができる。
1層1スパンのラーメン構造の骨組に鉛直荷重が作用したときの
曲げモーメント図を描く。

解説

1

接合部が剛接合されている構造物をラーメン構造と呼ぶ。

2

剛接合されている接合部では曲げモーメントが伝達される。

3

力が釣り合っているとき、接合部につながっている柱端部や梁端部の曲げモーメントの合計は0になる。柱1本、梁1本が剛接合されている場合には、2つの端部の曲げモーメントの大きさは等しい。

4

ピン接合の場合には、曲げモーメントを負担することできない。
そのためピン接合の箇所の曲げモーメントは0になる。

5

以上のことを踏まえて1層1スパンの骨組の梁に鉛直荷重が作用したときの曲げモーメント図について考える。

6

柱脚がピンの骨組の柱脚の曲げモーメントは0
柱頭がピンの骨組の柱頭の曲げモーメントは0
柱頭、柱脚とも剛である場合には、どちらも曲げモーメントが生じる。

7

3つのタイプの骨組の曲げモーメント図は異なるものとなり、
曲げモーメントの最大値、最大となる箇所も異なる。

8

分布荷重の場合も集中荷重と同様に、
3つのタイプの骨組の曲げモーメント図は異なるものとなる。

追記

柱や梁の断面を曲げモーメントの大きさに応じて変化させる対応策もある。
曲げモーメント図を想定しながら観ると、日常的に目にする椅子の脚などの見方も変わってくるかもしれない。