固定モーメント法-その2-

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今回は、固定モーメント法を実際の計算を通して行う実践編として学びましょう。固定モーメント法の考え方については、下記を参考にしてください。

固定モーメント法-その1-

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固定モーメント法の計算方法

①剛性の分割率

作用する曲げモーメントは部材の剛性によって分配されます。この、剛性によってどの程度分配されるのか？ということを表したものを『分割率』と呼びます。分割率は節点ごとに求め、次のように算定します。

※曲げモーメント、剛性については、下記が参考になります。

曲げ応力とは？1分でわかる意味、公式と演習問題、単位、曲げ応力度との違い

剛性とは？本当に分かる剛性の計算、単位、強度との違い、バネ定数

②、③の計算過程は、水平力が作用したときに用いるものですが、一般的に準備計算として算定します。とりあえず、ここでは省略します。

④C,M,Qの算定

次に、部材のC,M,Qを算定しましょう。C,M,Qとは、学生の皆さんには聞きなれないかもしれませんが、それぞれ、両端固定時の固定モーメント、両端ピン時の中央曲げモーメント、支点に伝えるせん断力です。実際に固定法を進める場合Cのみ求めれば良いのですが、C,M,Qの算定は構造設計の基本中の基本ですのでクセにしておきましょう。下記が参考になります。

固定端モーメントとは？1分でわかる意味、片持ち梁とC、両端固定梁

せん断応力とは？1分でわかる意味、公式と計算法、記号、平均せん断応力

⑤固定モーメントの解放→分配→到達

固定法のキモとなる計算過程です。基本的に、この計算を誤差が小さくなるまで繰り返すことになります。まずは、前述の『計算のイメージ』をよく読んでください。

まず始めに断っておくことがあります。固定法はあくまでも鉛直荷重に対する応力解析の手法です。

また実際の設計では多層多スパンの構造物を相手にするため、コンピューターを駆使したマトリクス変位法が主流となっていますが、固定法を経験すると力の流れを経験的に把握することに大変役立ちます（というのも、実務では様々な方との打合せがあります。そのときに、アドリブで対応できるかどうかが重要です。相手の要望に対して、『解析するから待ってください』とは言えませんよね）。

先人達も、通ってきた道ですので私達もプログラムを作れるから、そんな時代じゃないからといわずに、手計算で解く事を覚えてみましょう。※鉛直荷重については、下記が参考になります。

鉛直荷重とは？1分でわかる意味、読み方、求め方、計算式、垂直荷重