建築学生が学ぶ構造力学

  1. HOME > 構造力学の基礎 > 効率が良い断面形状

効率が良い断面形状

7/1最新版入荷!一級建築士対策も◎!290名以上の方に大好評の用語集はこちら⇒ 全92頁!収録用語1100以上!建築構造がわかる専門用語集


棒に引張力が作用した場合を考えます。このとき、棒には軸力が全断面に作用するので、応力は切断面に等分布の力が作用していることがわかります。

軸方向に作用する応力の式は、


σ=P/A


です。つまり、外力に対して部材の全断面で力を伝えることが出来ています。よって、トラスなどの軸力しか作用しない構造は、とても効率が良く力を伝達することができるため、部材を細くすることが可能です。


一方、梁のような曲げモーメントで力を伝達する構造をみると、


以上のように、部材の上端、下端に最大の応力が作用し、後の部分は遊んでいる状態になっています。半分以上は断面の性能が十分に発揮できていないことがわかります。このままの断面を梁として利用することは、とても効率が悪いですね。よって、構造部材は一般的にI型やH型の断面形状が用いられます。


さて、断面形状についてはI型やH型を利用した方が効率が良いということが確認できました。次に、梁は等断面で良いのか?ということについて考察していきます。例えば、片持ち梁について考えます。

このときのモーメント図を考えると固定端に最大のモーメントが作用し、外力が作用している点では自由に移動できるので、モーメントは発生しません。とういことは、等断面の材料を用いることは効率が悪いということになります。では、次の断面だとどうでしょうか?

等断面の部材よりも随分、経済的になりそうです。このような先細りの梁などを変断面と呼びます。建築や土木の世界では、等断面長尺の材料が多く、なかなか変断面の部材自体が使われることがありませんが、こんなキャンチレバ―を利用した建築も面白そうです。

【新発売】図解で効率的にお得に1級建築士対策しませんか?⇒ 全470語を図解で解説!建築構造がわかる基礎「図解集」



▼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▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

この用語、図でイメージできる?

建築構造がわかる基礎図解集

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で構造の悩み解説しませんか?

1級建築士の構造・構造力学の学習に役立つ情報を発信中。構造に関する質問回答もしています。

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!

あなたがなぜ、1級建築士【構造】の計算問題が苦手か知っていますか?

1級建築士の構造
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 > 構造力学の基礎 > 効率が良い断面形状
  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