応力とは部材に外力が作用したとき、部材の中に生じる力を応力(断面力)といいます。応力には、曲げモーメント・せん断力・軸方向力の3種類があります。この3種類の力が、梁にどのように作用しているかをM図(曲げモーメント図)・Q図(せん断力図)・N図(軸方向力図)で表します。求めた応力(曲げモーメント・せん断力・軸方向力)は、部材の断面寸法を設計するときに利用されます。曲げモーメントとは梁の断面をねじ込もうとする力を曲げモーメントといいます下側に凸な曲げモーメント=正の(+)曲げモーメント上側に凸な曲げモーメント=負の(-)曲げモーメントといいます。曲げモーメント図(M図)正の曲げモーメントは基線の下に、負の曲げモーメントは基線の上に描きます。「曲げモーメント」と「モーメント」って似ているコトバですね。「曲げモーメント」と「モーメント」は全く別のものです。「曲げモーメント」:外力によって部材を曲げようとするモーメントのことです。「モーメント」:任意の点を回転させようとする回転力のことです。せん断力とは梁の断面をすり切ろうとする力をせん断力といいます。せん断力図(Q図)正のせん断力を基線の上に、負のせん断力を基線の下に描きます。軸方向力とは軸方向に作用する力を軸方向力(軸力)といいます。引張力を正(+)、圧縮力を負(-)で表します。軸方向力図(N図)正の軸方向力(=引張力)を基線の上に、負の軸方向力(圧縮力)を基線の下に描きます。単純梁に集中荷重が作用した場合の応力図<例題>下記に示す単純梁の応力図を具体的に求めていきます。ファーストステップは反力を求めます。単純梁+集中荷重の組合せのこの画像、このサイトでだいぶ使いまわされていますね。同じ例題を繰り返し反復していくことで熟練度があがっていくことを皆さん経験的にご存じのはずです。野球の素振りなどは、まさにそれですね。M図から求めていきましょう。梁に作用する曲げモーメントを出していきます。\(M_B=2.98\times{10}-2\times(10-2)-3.46\times(10-6)=0.04kN\cdot{m}\)(※ゼロとみなします。∵三角関数を小数に丸めた際に生じた誤差のため)(1)(2)(3)より単純梁のM図は下記のようになります。続いて、Q図を描きます。作用荷重・反力の値を落とし込んでいきながら、各点のせん断力を求めていきます。(1)A点のせん断力\(Q_A=V_A=2.98kN\)(2)C点のせん断力\(Q_C=Q_A-V_C=2.98-2.00=0.98kN\)(3)D点のせん断力\(Q_D=Q_D-V_D=0.98-3.36=-2.48kN\)以上より、単純梁のQ図は下記のようになります。最後にN図を描きます。N図は、引張(プラス)か圧縮(マイナス)かが非常に重要なので、注意しましょう。(1)A→C間\(N_A=2.00kN\)(圧縮)(2)C→D間\(N_C=2.00kN\)(圧縮)(3)D→B間\(N_B=0\)以上より、単純梁のN図は下記のようになります。片持ち梁に集中荷重が作用したときの応力図<例題>下記に示す片持ち梁の応力図を具体的に求めていきます。ファーストステップは単純梁のときと同様で、反力を求めます。単純梁と同様に、M図から求めていきましょう。梁に作用する曲げモーメントを出していきます。\(M_B=0\times{10}-2\times(10-2)-2\times(10-6)=-24.00kN\cdot{m}\)(1)(2)(3)より片持ち梁のM図は下記のようになります。続いて、Q図を描きます。作用荷重を単純に落とし込んでいく作業です。(1)A点のせん断力(=0)(2)C点のせん断力\(Q_A=P1=-2.00kN\)(3)D点のせん断力\(Q_C=P1+P2_y=-2.00-2.00=-4.00kN\)以上より、片持ち梁のQ図は下記のようになります。最後はN図を描きます。単純梁のときと同様に、引張がプラス・圧縮がマイナスで表現します。(1)A→C間\(N=0\)(2)C→D間\(N=0\)(3)D→B間\(N_D=3.46kN\)(圧縮)以上より、片持ち梁のN図は下記のようになります。「軸力」と略されることがあります。コメントをキャンセルメールアドレスが公開されることはありません。※サイト次回のコメントで使用するためブラウザーに自分の名前、メールアドレス、サイトを保存する。上に表示された文字を入力してください。コメントデータの処理方法の詳細はこちらをご覧ください。10プロフィール三匹の子ブタ<管理人>クセが強めですが、計算が少し得意な一級建築士です。2022年4月コンクリート技士登録。2023年4月コンクリート診断士登録。ノウハウを、かたちが残るものにアウトプットしたいと考え、このブログを開設しました。訊けない建築構造力学.。