- 【無料お試しキャンペーン中！】1級・2級建築士試験の構造の疑問を気軽に相談 初心者でもわかる！1級・2級建築士試験(構造)相談カフェ
- 管理人が業界分析！1日13円で建築業界がわかるLINE配信！ ⇒ まずはリンクをクリックして友だち追加！
重心と剛心の距離の関係は？1分でわかる意味、偏心距離eの求め方は？
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）
建物の重心は重さの中心（鉛直部材に作用する長期軸力の合力の作用点とすることが多い）、剛心は建物のかたさの中心です。地震力は慣性力なので、地震力は建物の重心位置に作用します。剛心はかたさの中心なので、剛心を中心として力に抵抗します。よって、重心と剛心が不一致のとき、剛心を中心としたモーメントが作用します。重心と剛心が一致すれば偏心によるモーメントは生じません。今回は、重心と剛心の距離の関係、意味、偏心距離eの求め方について説明します。偏心率の意味、偏心率の計算は下記も参考になります。
偏心率の計算方法は？5分でわかる式、建物の重心、剛心の求め方、弾力半径、ねじり剛性の算定
100円から読める！ネット不要！印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める！広告無し！建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事
重心と剛心の距離の関係は？
建物の重心は、建物を構成する各部材による重さの中心（鉛直部材に作用する長期軸力の合力の作用点とすることが多い）です。建物の重心距離は下式で算定します。
建物は、柱、梁、壁、床など色々な構造部材で構成されています。また、床上や壁には仕上げ材を張り、床下には天井を取り付け、さらに物品を置き、人々が活動します。
これらの長期的な重さ（荷重）の合計が作用する点が建物の重心位置です。物理学で習ったように、重心はモーメントのつり合いから求めます。
建物の重心の求め方は？3分でわかる意味、計算方法、偏心率との関係
一方、剛心は建物のかたさの中心です。部材の変形のしにくさを「かたさ」と考えてよいでしょう。部材のかたさは、断面の大きさ、長さ、各部材との関係、材料などで決定します（※一般的な建物では1つの建物に１つの構造材料を使うので材料の影響はない）。
それらの部材のかたさにより建物のかたさが決定します。このかたさの中心が剛心で、下式で求めます。
地震力は慣性力なので、地震力は重心位置に作用します。地震力に対して建物は抵抗しようとしますが、剛心を中心に抵抗します。
よって重心と剛心の位置が不一致のとき、重心と剛心が離れている距離だけモーメントが作用します。
モーメントは、物体を回転させようとする力なので、建物はねじれるような変形が生じます。重心と剛心の距離が離れるほどモーメントは大きくなり、この回転に伴う変形も増大するのです。
逆に、重心と剛心の距離を近づければモーメントは小さくなり、余計な変形は生じません。このような重心と剛心のバランスを偏心率、重心と剛心の距離の差を偏心距離といいます。偏心率の意味は下記が参考になります。
偏心距離eの求め方は？
偏心距離eの求め方は下記の通りです。
・偏心距離e＝｜剛心位置－重心位置｜
上式の通り、偏心距離は剛心と重心の距離の差の絶対値です。負の距離は無いので絶対値をとります。偏心距離の詳細は下記も参考になります。
偏心率の計算方法は？5分でわかる式、建物の重心、剛心の求め方、弾力半径、ねじり剛性の算定
まとめ
今回は、重心と剛心の距離の関係について説明しました。重心は、建物の重さの中心で、剛心は建物のかたさの中心です。両者の距離がずれることで建物にモーメントが作用します。また、重心と剛心のバランスは偏心率で表します。偏心率の計算方法、偏心距離の意味など下記も参考になります。
偏心率の計算方法は？5分でわかる式、建物の重心、剛心の求め方、弾力半径、ねじり剛性の算定
【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）
▼人気の記事ベスト３▼
- 1.断面係数の計算方法を本当にわかっていますか？→断面係数とは？
- 2.丸暗記で良いと思ったら大間違い→断面二次モーメントとは何か？
- 3.違いを適切に説明できますか？→等分布荷重とは？集中荷重との違いや使い方について
▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼
▼同じカテゴリの記事一覧▼
- 偏心とは？1分でわかる意味、偏芯との違い、偏心率の目安、偏心量、偏心距離1/6との関係
- 偏心率とは何か？
- 偏心率の計算方法は？5分でわかる式、建物の重心、剛心の求め方、弾力半径、ねじり剛性の算定
- 偏心率を下げる方法は？偏心距離、弾力半径との関係
- 偏心距離ってなに？1分でわかる意味と、偏心率との関係
- 重心とは？1分でわかる簡単な意味、定義、求め方、公式
- 建物の重心の求め方は？3分でわかる意味、計算方法、偏心率との関係
- 剛心の読み方は？1分でわかる読み方、意味、計算式、ねじれとの関係は？
- 弾力半径とは？3分でわかる意味、定義と求め方、偏心率との関係
▼カテゴリ一覧▼
- 構造計算ってなに？(まずは、構造設計は、どんな仕事なの？から)
- 各部の用語(まずは、梁とは何か？から)
- 計算ルート(まずは、構造計算ルートとは何か？から)
- 構造計算の方法(まずは、許容応力度計算が簡単にわかる、たった３つのポイントとは何か？から)
- 荷重を学ぶ(まずは、積載荷重ってなに？１分でわかる積載荷重の意味と、実際の構造計算とは？から)
- 仮定断面の算定(まずは、仮定荷重の算定から)
- 応力の計算、変位の計算(まずは、面内方向、面外方向とは何か？から)
- 断面算定(まずは、耐力や強度についてから)
- 工作物の計算(まずは、独立看板の設計（１）から)
- 確認申請の指摘対応例(まずは、確認申請の指摘対応例 柱脚のルートと細長比から)
▼他の勉強がしたい方はこちら▼
【読まれています】管理人による建築業界の分析！
1日13円で建築業界がわかるLINE配信！。
わかる1級建築士の計算問題解説書
あなたは数学が苦手ですか？
【有料メルマガの初回資料が今だけ無料！】1日約13円で情報をアップデート！
有料メルマガを無料で見てみませんか？⇒ 忙しい社会人、学生のためのビルディング・アップデート
わかる2級建築士の計算問題解説書！
【30%OFF】一級建築士対策も◎！構造がわかるお得な用語集
更新情報
- 当サイトでは、ほぼ毎日、記事更新・追加を行っております。
- 更新情報として、先月分の新着記事を一覧表示しております。下記をご確認ください。
- 新着記事一覧
プロフィール
- 略歴▼
- 名前 ハナダユキヒロ/MITUME lab主宰.（筆者のコラムはこちら）
- 2010年 弊サイトを開設
- 2010～2017年 国立大学大学院修了
- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
- 「わかる構造力学(改訂版)」
- 10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。
- 自己紹介▼
- 建築学生が学ぶ「構造力学」とは？
- とりあえず10記事▼
- 初めましての方に10記事用意しました
- おすすめ書籍紹介▼
- ハナダユキヒロが建築関連書籍の良書を選びました
建築の本、紹介します。▼
同じカテゴリの記事一覧
- HOME > 構造計算の基礎 > 重心と剛心の距離の関係は？1分でわかる意味、偏心距離eの求め方は？
- 1級の過去問(計算)解説
- 限定メルマガ
- わかる建築構造の用語集・図解集
- 1頁10円！PDF版の学習記事