建築学生が学ぶ構造力学

  1. HOME > 構造計算の基礎 > 質点とは?1分でわかる意味、質点系、運動方程式との関係

質点とは?1分でわかる意味、質点系、運動方程式との関係

【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!)


質点とは、大きさのない質量のかたまりです。建築物の振動解析(揺れ方)を行う時に使います。建築物は複雑なので、全てをモデル化するのは難しいです。そこで質点に置き換えるのです。今回は、質点の意味、質点系、質点と運動方程式について説明します。※振動方程式の誘導を示した記事です。下記が参考になります。

耐震設計の基礎-多質点系の振動方程式-

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

質点とは?

質点とは、大きさのない質量のかたまりを意味します。下図をみてください。左側が、建築物です。建築物は屋根、床、壁など様々な部材から構成されます。それぞれの部材が重量を持ちます。しかし、建築物を複雑なままにモデル化し、振動解析するのは難しいです。よって「質点」にモデル化します。

建築物と質点

質点にモデル化するときのルールがあります。質点(質量のかたまり)は、屋根または床に質量が集まるとしてモデル化します。


見た目が「お団子」みたいなので、串団子とか串団子モデル、という方もいます。

質点と質点系

力学で「系」とは、システムとかモデルを意味します。よって、質点系とは、「質点を用いたモデル(モデル化)」と考えることができますね。

質点と振動方程式

建築では、振動方程式を組み立てるとき質点系とします。前述したように、建築物全てをモデル化するのは複雑すぎるからです。

1質点系の振動方程式

1質点系とは、1層の建物を質点系にモデル化したものです。1質点系の振動方程式の誘導は下記が参考になります。

非減衰自由振動の解

多質点系の振動方程式

質点の数を決めずにモデル化したものを多質点系といいます。多質点系の前段階として、3質点系の振動方程式を誘導しました。※多質点系になると方程式の数が増えるので、マトリクス表示が便利です。下記が参考になります。

耐震設計の基礎-多質点系の振動方程式-

まとめ

今回は質点について説明しました。意味が理解頂けたと思います。質点は、建築物の振動方程式で大切です。まずは1質点系の振動方程式から勉強して、多質点系の振動方程式をモデル化してみましょう。下記の記事が参考になります。

非減衰自由振動の解


また、建築学生が振動の勉強をするなら、下記がおすすめです。振動解析の必須本ですね。

【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!)



▼こちらも人気の記事です▼

▼人気の記事ベスト3▼

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

あなたは数学が苦手ですか?

わかる!実務で使う数学知識の基礎講座

公式LINEで気軽に学ぶ構造力学!

一級建築士の構造・構造力学の学習に役立つ情報を発信中。

友だち追加

【フォロー求む!】Pinterestで図解をまとめました

図解で構造を勉強しませんか?⇒ 当サイトのPinterestアカウントはこちら

限定メールマガジン

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

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

更新情報

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

人気の記事ベスト3

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 構造計算の基礎 > 質点とは?1分でわかる意味、質点系、運動方程式との関係
  2. 広告掲載
  3. 限定メルマガ
  4. わかる建築構造の用語集
  5. 1頁10円!PDF版の学習記事