構造の教材

構造力学の教科書026(骨組②)

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静定ラーメン ローラー支承 鉛直荷重 水平荷重 トラス
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の柱頭部に水平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スパンの骨組の柱頭部に水平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

水平荷重が作用すると柱に曲げモーメントが生じる。
梁との接合部が剛接合である場合には、梁にも曲げモーメント生じる。
梁との接合部がピン接合である場合には、梁には曲げモーメントが生じない。

8

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。

追記

骨組の図を90°回転させると
2つの片持梁を先端でつないでいる形に見える。
そのつなぎ方によって、片持梁の曲げモーメントの形が変わる。
先端をピンでつないだ形の曲げモーメント図を改めて見ると、
片一方の片持梁に作用した荷重の負担をもう一方の片持梁で負担させるという
方策があることが見出せる。