【材料力学】支点支持と反力・反モーメント (I-01-2 2020)
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- 2. 支持方法と支持記号 ② 回転支持① 移動支持 垂直移動を拘束 ③固定支持 垂直水平回転移動を拘束 記号 方法 名称 垂直水平移動を拘束 垂直 垂直 水平 回転 支点 2/5
- 3. 支点に生じる反力と反モーメント 反力 拘束 名称 垂直 垂直 水平 回転 垂直移動を拘束 垂直水平回転移動を拘束垂直水平移動を拘束 ②回転支持① 移動支持 ③ 固定支持 移動を拘束された方向に反力と反モーメントが生じる R 垂直反力 R N 水平反力 R N M 反モーメント 3/5
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- 5. まとめ：支点支持と反力・反モーメント 1. 支点の支持方法を説明できる 2. 支点の反力と反モーメントを図示できる 移動を拘束された方向に反力と反モーメントが生じる ②回転支持① 移動支持 ③ 固定支持 垂直水平移動を拘束垂直移動を拘束 垂直水平回転移動を拘束 ① 支点を見つける ② 支持の種類から拘束条件を考える 5/5
Editor's Notes
- #2 支持方法と反力・反モーメント この項目では，次の2つの目標を設定しています． 一つ目は，支持方法と支持記号を説明できるようになることです． 二つ目は，支点の反力と反モーメントを図示できるなることです．
- #3 指示方法と指示記号について説明します． 図中では，灰色で示された棒状の構造物の左下に，支点を想定しています． 支点を「しろまる」でしめしています． 支点とは，構造物を支える支持点のことです． 材料力学で扱う，主な支持方法，3つに分類して表に示します． 一行目に支持方法の名称，二行目に方法，三行目に支持方法を表す記号を示しています． [click] 1つ目の支持方法が，移動支持です． 移動支持は，構造物の垂直移動を拘束します． 移動支持を表す記号は，○と斜線で表した壁になります． あるいは，△の下に○を二つ描いたものになります． [click] 2つ目は，回転支持です． 回転支持では，構造物の垂直方向に加えて水平方向の移動を拘束します． 回転支持を表す記号は△と斜線の壁になります． [click] 3つ目は，固定支持です． 固定支持では，構造物の垂直，水平方向に加えて回転移動を拘束します． 記号は，斜線の壁になります．
- #4 支点に生じる反力と反モーメントについて説明します． 反力，反モーメントは，構造物が移動を拘束されることで生じる，力とモーメントです． 支持の名称，構造物の拘束条件，反力を表に示します． [click] 移動支持では，垂直方向の移動を拘束されます． 構造物の支点には，垂直反力Rが生じます． 垂直反力Rを上向きの矢印で図示しています． 実際の垂直反力が，上向きなのか下向きなのかは，構造物に生じる他の荷重の影響を受けてきまります． [click] 回転支持では，垂直水平方向の移動を拘束されます． 構造物の支点には，垂直反力Rと水平反力Nが生じます． 水平反力Nを右向きの矢印で図示しています． 水平反力の方向も，構造物に生じる他の荷重の影響を受けてきまります． [click] 固定支持では，垂直，水平，回転移動を拘束されます． 構造物の支点には，，垂直反力，水平反力と，反モーメントが生じます． 反モーメントMを時計周りの矢印で図示しています． 反モーメントの向きも，構造物に生じる他の荷重の影響を受けてきまります．
- #5 反力と反モーメントを図示する方法を説明します． まず，支点を見つけます． 次に，支持の種類を特定して，拘束条件を考えます． いま，左端を固定支持，右端を移動支持された棒の支点に作用する，反力，反モーメントを図示することを考えましょう． 支点がどこにあるのか考えます． この例題では，支点は，左端と右端にあります． [click] 次に，各支点がどの方向に拘束されているのか考えます． 左端の支点は，固定支持されているため，垂直，水平，回転移動が拘束されています． したがって，垂直反力R1，水平反力N1，反モーメントM1が生じます． [click] 右端は，移動支持されているため，垂直方向の移動のみ拘束されています． したがって，垂直反力R2が生じます． 各反力と反モーメントは，矢印で図示します． 図示する時点では，反力や反モーメントの正確な方向がわかりませんので，正の方向を仮定して図示します． もし，図示した方向と実際の反力や反モーメントの向きが異なる場合には，反力や反モーメントの大きさが負の符号で与えられます． 詳しくは，「静的釣り合い方程式」の講義で説明します．
- #6 支点支持と反力・反モーメントのまとめです． 支点の支持方法には，移動支持，回転支持，固定支持があります． それぞれの支持方法が，構造物を移動をどのように拘束するのか覚えておきましょう． 多くの場合，記号で支持方法が指定されますので，記号をみて支持方法を判別できるようにしておきましょう． 構造物の支点には，移動を拘束された方向に反力，反モーメントが生じます． 支点の反力と反モーメントを図示っするためには，まず，どこに支点があるのか考えます． 次に，支持の種類を特定して，拘束条件を考えます