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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

回転支点(かいてんしてん)とは、回転方向の移動を許し、鉛直・水平方向に移動しない支点です。ピン支点ともいいます。似た用語に、移動支点や固定支点があります。今回は回転支点の意味、モーメント、反力、具体例、移動支点との違いについて説明します。


各支点の特徴、移動支点の意味は下記が参考になります。

支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件について

移動支点とは?1分でわかる意味、可動支点、回転支点との違い、具体例

回転支点とは?

回転支点(かいてんしてん)とは、回転方向の移動を許し、鉛直・水平方向に移動しない支点です。下図をみてください。これが回転支点です。

回転支点

回転方向の意味は、下記が参考になります。

移動支点とは?1分でわかる意味、可動支点、回転支点との違い、具体例


「回転方向の移動を許す」という部分が、理解しにくい方も多いと思います。簡単な実験で確認しましょう。下図をみてください。本を1冊用意します。1冊を机の上におきます。机から少しはみ出るように置いてください。

回転支点の確認

載せた本の先端を手で押します。すると、手で押した先端は下に、押していない先端(反対側)は上に動きます。これが、「回転する」「回転方向の移動」です。


次に、2冊の本と1冊のノートを用意します。2つの本の間隔をあけて、その上にノートを載せます。下図をみてください。載せた本の真ん中を押しても、鉛直方向には動きません。少し強く押すと、前述した「回転方向の移動」が起きていませんか。

回転支点と回転方向の移動

これが「回転方向の移動を許している」状態です。回転支点をピン支点ともいいます。ピンの意味は、下記も参考になります。

剛接合とピン接合の意味と、納まりと構造性能の違い

回転支点とモーメント、反力の関係

回転支点は、回転方向の移動を許します。よって反力としてのモーメントが生じません。「反力」とは、外力に抵抗する力です。「外力を受け止める力」ともいえます。反力は外力に応じて生じ、外力と全く同じ大きさとなります。外力と反力が釣り合うので、「移動」が起きません。


逆に言えば、回転方向に移動する場合、「外力を受け止める力(反力)」が生じていません。下図をみてください。回転支点に生じる反力を示しました。

回転支点の反力とモーメント

支点の意味は、下記も参考になります。

支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件について

回転支点と移動支点との違い

回転支点と移動支点の違いを下記に示します。


回転支点 ⇒ 回転方向の移動を許し、鉛直・水平方向の移動を拘束する支点

移動支点 ⇒ 回転方向、水平方向の移動を許し、鉛直方向の移動を拘束する支点


移動支点に水平力を作用させると移動しますが、回転支点では移動しません。移動支点の意味は、下記が参考になります。

移動支点とは?1分でわかる意味、可動支点、回転支点との違い、具体例

回転支点の具体例

前述したように、物の上に物を載せた状態の支点は、回転支点または移動支点に近いです。建築物の構造部材は、回転支点と仮定することが多いです。例えば、鉄骨小梁の端部は、両端を回転支点として計算します。


小梁の意味、特徴は下記が参考になります。

1分で分かる小梁の特徴と目的

まとめ

今回は回転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。回転支点は、回転方向に移動し、鉛直・水平方向の移動を拘束する支点です。移動支点、固定支点との違いを理解しましょう。下記の記事も併せて勉強しましょうね。

支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件について

移動支点とは?1分でわかる意味、可動支点、回転支点との違い、具体例

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