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断面二次モーメントを用いた、たわみの計算は?1分でわかる意味、たわみの計算

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断面二次モーメントと梁のたわみは、反比例の関係にあります。断面二次モーメントが大きいほど、梁のたわみは小さくなります。今回は、断面二次モーメントと梁のたわみの関係、たわみの計算方法について説明します。


断面二次モーメントの意味、梁のたわみの計算方法は、下記が参考になります。

断面二次モーメントとは?1分でわかる意味、計算式、h形鋼、公式

梁のたわみを求める方法

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断面二次モーメントを用いた、たわみの計算は?

断面二次モーメントと梁のたわみは、反比例の関係にあります。断面二次モーメントが大きくなるほど、梁のたわみは小さくなります。梁のたわみの式を下記に示します。


δ=PL^3/48EI


断面二次モーメントI以外の記号、数字に目をつぶると、下記の関係だとわかります(PL^3/48E=αとおく)。


δ=α/I


Iが100よりも1000の方が、梁のたわみδが小さいですよね。よって、反比例の関係です。なお、梁のたわみは小さい方が良いです。梁の上は、人が歩いたり物を置く場所です。そんな部分が、たわみにより傾いたら大変ですよね。


梁のたわみを小さくしたいなら、断面二次モーメントを大きくすることです。断面二次モーメントの意味は、下記が参考になります。

断面二次モーメントとは?1分でわかる意味、計算式、h形鋼、公式


たわみの計算、意味は下記を参考にしてください。

たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法

断面二次モーメントによる梁のたわみの計算

梁のたわみは、下式で計算します。2つの式の違いは、集中荷重または分布荷重による違いです。また、「〇」部分は境界条件により係数が違います。

集中荷重作用時のたわみの公式

等分布荷重作用時のたわみの公式

共通点は、「EI」です。Eはヤング係数、Iは断面二次モーメントです。Eは材料で決まります。1つの建築物に対して1つの材料を使うので、簡単に変更できません。


梁のたわみを小さくしたいなら、断面二次モーメントIを大きくしましょう。梁のたわみは、下記の記事も参考になります。

梁のたわみを求める方法

まとめ

今回は、断面二次モーメントを用いた梁のたわみの計算について説明しました。梁のたわみと、断面二次モーメントは反比例の関係だと覚えましょう。断面二次モーメント、たわみの意味も併せて勉強してくださいね。下記の記事が参考になります。

断面二次モーメントとは?1分でわかる意味、計算式、h形鋼、公式

たわみとは?1分でわかる意味、求め方、公式、単位、記号、計算法

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