この記事の要点
単純梁と両端固定梁の最大曲げモーメントの違いは、等分布荷重w時に単純梁がwL²/8、両端固定梁が端部wL²/12(最大)と大きく異なります。
固定度・拘束条件・たわみの違い(両端固定は単純梁の1/5のたわみ)と、どちらを使うべき設計状況を解説します。
単純梁と両端固定梁は、建物の構造計算でもよく扱います。
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット
単純梁と両端固定梁の違いは大切です。
単純梁と両端固定梁は、建物の構造計算でもよく扱います。
両極端な支持条件のため、曲げモーメント、たわみの違いは覚えるべきでしょう。
今回は、単純梁お両端固定梁の違い、公式、曲げモーメントとたわみについて説明します。
単純梁、両端固定梁の意味は下記が参考になります。
梁の種類とは?大梁・小梁・片持ち梁の違いと材料別(RC・鉄骨・木造)の断面形状
両端固定梁とは?1分でわかる意味、曲げモーメント、たわみ、解き方
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
下図をみてください。単純梁と両端固定梁の違いを示します。
単純梁は、支点がピンとローラー支持です。一方、両端固定梁は両端が固定端です。上図の違いにより、曲げモーメントとたわみは下記の違いがあります。
単純梁 ⇒ 両端固定梁に比べて、梁の長さの中央の曲げモーメントが大きい。支点の曲げモーメントがゼロ。
両端固定梁 ⇒ 支点の曲げモーメントが大きく、中央の曲げモーメントが小さい。
単純梁 ⇒ 両端固定梁に比べて、中央のたわみが5倍大きい。
両端固定梁 ⇒ 単純梁に比べて中央のたわみが1/5。
単純梁と両端固定梁の公式(曲げモーメント、たわみ)を下記に示します。
単純梁(スパン中央値) M=wL^2/8
両端固定梁(スパン中央値) M=wL^2/24
両端固定梁(支点の値) M=wL^2/12
単純梁(スパン中央) δ=5wL^4/384EI
両端固定梁(スパン中央) δ=wL^4/384
単純梁(スパン中央値) M=PL/4
両端固定梁(スパン中央、支点) M=PL/8
単純梁(スパン中央) δ=PL^3/48EI
両端固定梁(スパン中央) δ=PL^3/192
各曲げモーメント、たわみの計算方法は、下記が参考になります。
梁の種類とは?大梁・小梁・片持ち梁の違いと材料別(RC・鉄骨・木造)の断面形状
両端固定梁とは?1分でわかる意味、曲げモーメント、たわみ、解き方
混同しやすい用語
ひずみ
ひずみは断面内の変形の割合で、たわみは部材全体の変位量です。
両者は関連しますが、使う式と意味が異なります。
変位
変位は構造物全体の位置変化を指し、たわみは梁などの部材が曲がる方向(鉛直)の変位です。
せん断力
せん断力は部材断面を横にずらす力で、曲げモーメントは断面を曲げる力のモーメントです。
両者は断面力図(SFD・BMD)で表します。
単純梁と両端固定梁の違いを整理した表を示します。
| 項目 | 単純梁 | 両端固定梁 |
|---|---|---|
| 支持条件 | ピン+ローラー | 両端固定端 |
| 中央曲げM(等分布荷重) | wL2/8 | wL2/24 |
| 中央たわみ(等分布荷重) | 5wL⁴/384EI | wL⁴/384EI(1/5) |
今回は単純梁と両端固定梁の違いについて説明しました。
意味が理解頂けたと思います。
単純梁と両端固定梁は、支持条件が両極端です。
曲げモーメント、たわみが、どう違うのか理解しましょう。
構造計算では、単純梁と両端固定梁をよく扱います。
是非覚えてくださいね。
下記も参考になります。
梁の種類とは?大梁・小梁・片持ち梁の違いと材料別(RC・鉄骨・木造)の断面形状
両端固定梁とは?1分でわかる意味、曲げモーメント、たわみ、解き方
【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!約1,100語の用語集+476点の図解集セット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット
この記事の内容を○×クイズで確認する
この記事で学んだ内容は、無料の○×問題集でも確認できます。
意味を読んで終わりにせず、実際に理解できているかチェックしてみましょう。
