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外的安定とは?1分でわかる意味、外的不安定、内的安定との関係

外的安定(がいてきあんてい)とは、構造物に荷重が加えても支点の移動や転倒を起こさないことです。逆に、支点の移動や転倒を起こす構造物を外的不安定といいます。今回は外的安定の意味、外的不安定、内的安定との関係について説明します。安定、不安定、不静定の意味は、下記が参考になります。

安定構造物とは?1分でわかる意味、反力数、静定状態、確認方法

静定構造物と不静定構造物の違いと特徴

外的安定とは?

外的安定(がいてきあんてい)とは、構造物に荷重を加えても支点の移動や転倒を起こさないことです。下図をみてください。この梁に鉛直、水平荷重を加えても「移動」「転倒」は起きませんね。

外的安定な構造物

一方、下図の構造物に水平力を加えると、抵抗できず構造物自体が移動します。

外的不安定な構造物

これを、外的不安定といいます。外的不安定な構造物は、世の中にはほとんど存在しません。安定、不安定の意味は、下記の記事も参考になります。

安定構造物とは?1分でわかる意味、反力数、静定状態、確認方法

外的安定と外的不安定の関係

外的安定と外的不安定の違いを、下記に示します。


外的安定 ⇒ 構造物に荷重を加えた時、「移動」「転倒」が起きないこと

外的不安定 ⇒ 構造物に荷重を加えた時、「移動」「転倒」が起きる

外的安定と内的安定の関係

下図をみてください。水平方向の力に抵抗できない外的不安定な構造物です。

外的不安定なトラス

次に、トラスそのものに注目します。トラスは荷重が作用しても、安定した構造です。水平力が作用してもトラス自体は大きく変形しないでしょう(支点は移動します)。トラスの意味、特徴は下記が参考になります。

トラス構造とは?1分でわかるメリット、デメリット、計算法


これを内的安定といいます。逆に、下図に示す構造物(節点がピン接合)は、水平力が作用するとき平行四辺形に大きく変形するでしょう。これを内的不安定といいます。一方、支点は水平方向に拘束され動きません。

内的不安定

内的安定、内的不安定を判断するとき、「支点」は関係ないです。その構造物が「安定」「不安定」になるか判断が必要です。

まとめ

今回は外的安定について説明しました。意味が理解頂けたと思います。外的安定は、外力が作用しても移動、転倒が起きないことです。外的不安定の意味、内的安定、内的不安定の意味を勉強しましょう。下記の記事も参考になります。

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