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移動支点(可動支点)とは?回転支点・固定支点との違いと各支点で発生する反力

この記事の要点

移動支点(いどうしてん)とは、ローラー支点とも呼ばれ、垂直方向のみ反力を発揮し、水平方向には移動できる支点条件です。

自由に回転もできます。

ピン支点(回転支点)・固定支点との違い・各支点で発生する反力の数と、実際の構造物での具体例を解説します。

この記事では、移動支点とは何か、回転支点とどう違うのか、可動支点との関係はどうなっているのかを整理します。

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移動支点(いどうしてん)とは、回転と水平方向の移動を許し、鉛直方向に移動しない支点です。水平、鉛直方向の移動を拘束する支点を、回転支点といいます。今回は移動支点の意味、可動支点、回転支点との違い、具体例について説明します。


支点の意味、各支点の特徴は下記が参考になります。

支点とは?意味・種類の違い【図解】|ローラー・ピン・固定端

ピン支点とは?1分でわかる意味、モーメント反力との関係、ローラー支点、固定支点との違い

固定支点とは?反力・モーメントの意味とピン支点・ローラー支点との違い(図解)

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移動支点とは?

移動支点とは、回転と水平方向の移動を許し、鉛直方向に移動しない支点です。下図をみてください。これが移動支点です。

移動支点

移動支点は、回転方向と水平方向に移動します。例えば、移動支点に水平方向の力を作用します。力に抵抗できず、そのまま移動します。


実際の構造物では、移動支点とすることは少ないです。建築の構造力学では、移動支点を「ローラー支点」ともいいます。


各支点の意味、特徴は下記が参考になります。

支点とは?意味・種類の違い【図解】|ローラー・ピン・固定端

ローラー支点とは?1分でわかる意味、具体例、モーメントとの関係、ピン支点との違い

移動支点の読み方

移動支点は「いどうしてん」と読みます。その他、関係用語の読み方を下記に示します。


可動支点 ⇒ かどうしてん

回転支点 ⇒ かいてんしてん

固定支点 ⇒ こていしてん


上記の支点の意味は、下記も参考になります。

支点とは?意味・種類の違い【図解】|ローラー・ピン・固定端

回転支点とは?1分でわかる意味、モーメント、反力、具体例、移動支点との違い

固定支点とは?反力・モーメントの意味とピン支点・ローラー支点との違い(図解)

移動支点と可動支点、回転支点との違い

移動支点と可動支点、回転支点の違いを、下記に示します。


移動支点 ⇒ 回転方向、水平方向の移動を許し、鉛直方向の変形を拘束する支点

可動支点 ⇒ 移動支点と同じ意味。

ローラー支点ともいう。

回転支点 ⇒ 回転方向の移動を許し、鉛直・水平方向の変形を拘束する支点。

ピン支点ともいう。

固定支点 ⇒ 回転・水平・鉛直方向の移動を拘束する支点(移動しない)

移動支点の具体例

下図をみてください。本と本の間に板を置きます。板に水平方向の力を加えると、移動します。水平方向の移動を拘束していないからです。一方、板の上に物を置くと、移動しません。鉛直方向の移動が本により拘束されているからです。

移動支点の具体例

ただし、本と板には摩擦が働きます。水平力に対して完全に無抵抗では無いです。例えば下図のように、水平方向に転がりやすいローラーを敷く、摩擦係数が少ない氷(こおり)を敷くと、より移動支点に近くなります。

移動支点とローラー

混同しやすい用語

移動支点(可動支点・ローラー支点)

移動支点とは、鉛直力のみを支持し、水平方向への移動が自由な支点です。

反力は鉛直方向の1成分のみ発生します。

回転支点(ピン支点)

回転支点とは、鉛直力と水平力を支持しますが、回転は自由な支点です。

反力は鉛直・水平の2成分が発生し、モーメント反力は生じません。

移動支点を整理した表を示します。

項目内容備考
別名可動支点・ローラー支点いずれも同義
拘束方向鉛直方向のみ拘束水平・回転は自由
発生反力鉛直反力のみ水平反力・モーメント反力なし
典型的な使われ方単純梁の他端(ピン支点と組み合わせ)静定構造の基本形

まとめ

今回は移動支点について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

移動支点は、回転方向、水平方向の移動を許し、鉛直方向に移動しない支点です。

可動支点、ローラー支点ともいいます。

その他、回転支点、固定支点の意味を覚えましょう。

下記が参考になります。

支点とは?意味・種類の違い【図解】|ローラー・ピン・固定端

回転支点とは?1分でわかる意味、モーメント、反力、具体例、移動支点との違い

固定支点とは?反力・モーメントの意味とピン支点・ローラー支点との違い(図解)

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理解度チェック

Q.

移動支点(可動支点・ローラー支点)とは何か説明してください。

答えを見る

移動支点とは、回転と水平方向の移動を許し、鉛直方向に移動しない支点です。可動支点・ローラー支点ともいい、反力は鉛直方向の1成分のみ発生します(水平反力・モーメント反力なし)。

Q.

移動支点・回転支点・固定支点の拘束方向の違いを説明してください。

答えを見る

移動支点は回転・水平方向の移動を許し鉛直方向を拘束、回転支点(ピン支点)は回転を許し鉛直・水平方向を拘束、固定支点は回転・水平・鉛直すべてを拘束します。

Q.

移動支点・回転支点・固定支点の反力数をそれぞれ答えてください。

答えを見る

移動支点(ローラー支点)は鉛直反力1つ、回転支点(ピン支点)は鉛直・水平反力の2つ(モーメント反力なし)、固定支点は鉛直・水平・モーメント反力の3つです。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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