建築学生が学ぶ構造力学

構造図解で一発理解 建築用語サクッと理解 構造力学が苦手 おすすめ書籍 おすすめPDF教材 noteで学ぶ
  1. HOME > 構造力学の基礎 > 力のモーメントの正負とは？1分でわかる意味、公式、力のモーメントの和に関する例題

力のモーメントの正負とは？1分でわかる意味、公式、力のモーメントの和に関する例題

この記事の要点

力のモーメントの正負は回転方向によって定義され、公式M＝F×dにおけるdは力の作用線から着目点までの垂直距離である。複数の力が作用する場合はそれぞれのモーメントの正負を揃えて代数和をとり、∑M＝0でつり合い条件を確認します。

【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


力のモーメントの正負は「力のモーメントの回転方向」で定義します。構造力学や材料力学では一般的に「時計回りに作用するモーメントを正の値」、「反時計回りを負の値」で考えます。また、回転中心（原点）の位置に応じて回転方向は変わるので注意しましょう。今回は、力のモーメントの正負の意味、公式、力のモーメントの和に関する例題について説明します。力のモーメント、回転方向の詳細は下記が参考になります。

力のモーメントってなに？本当にわかるモーメントの意味と計算方法

回転方向とは？1分でわかる意味、右回りと左回りの覚え方、正負の考え方

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

力のモーメントの正負とは？意味と公式

力のモーメントの正負は「力のモーメントの回転方向」で定義します。一般的に、構造力学、材料力学では力のモーメントの正負を下記のように定義します。


・時計回りに作用するモーメント　⇒　正の値

・反時計回りに作用するモーメント　⇒　負の値


下図に力のモーメントと正負の違いを示しました。


力のモーメントと正負


ただし、上図の定義が逆になったとしても計算には影響しません。当然ですが「一方の回転方向を正」にしたら、逆の回転方向は負の値に定義しましょう。


なお、力のモーメントの公式は、


・力×力の作用点から回転中心（原点）までの距離


です。下図の棒に作用する力がＰ、距離がＬのとき、力のモーメントは「－ＰＬ」です。「－」の符号をつけたのは、回転方向が反時計回りだからです。


力のモーメントの公式


なお、回転中心（原点）の位置が変われば、力のモーメントの正負も変わるので注意しましょう。


力のモーメントと原点の位置


Ａ点における力のモーメントは「ＰＬ」ですが、Ｂ点の力のモーメントは「－ＰＬ」です。力のモーメントの詳細は下記が参考になります。

力のモーメントってなに？本当にわかるモーメントの意味と計算方法

腕の長さとは？1分でわかる意味、モーメントの関係、作用点、向きの関係

力のモーメントの和に関する例題

下図の棒に3つの力が作用しています。A点における力のモーメントの和を求めましょう。


力のモーメントの和に関する例題


考え方は簡単です。各力によるA点周りのモーメントを求めて合計すれば良いです。力のモーメント＝力×力の作用点から原点までの距離なので、


・3kN×3ｍ+2kN×2m－13kN×1m=9+4－13=13－13=0 kNm


になります。Ａ点における力のモーメントは0です。つまり「Ａ点を支点にすれば（Ａ点で支えれば）」、部材は回転しないことを意味します。

混同しやすい用語

「正のモーメント（反時計回り）」と「負のモーメント（時計回り）」

正のモーメントは反時計回りの回転効果（一般的な定義）。梁では下端に引張応力が生じる曲げを正とする場合もある。

「モーメントの和」と「モーメントのつり合い」

モーメントの和（ΣM）は各力のモーメントを足したもの。ΣM=0（モーメントのつり合い）が成立するとき、物体は回転しない。

試験での問われ方｜管理人の一言

力のモーメントの正負は使用する教科書や計算基準によって異なります。大切なのは一つの問題内で統一した定義を使うことです。反力計算ではΣM=0を使って未知の反力を求めます。

まとめ

今回は、力のモーメントの正負について説明しました。力のモーメントの正負は「時計回りが正の値」で「反時計回りが負の値」と定義します。力のモーメントの意味、考え方、単位など下記も勉強しましょうね。

力のモーメントってなに？本当にわかるモーメントの意味と計算方法

モーメントの単位は？1分でわかる意味、読み方、換算、n・mm

【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。

ゼロ所長の構造力学問題集で確認する


▼スポンサーリンク▼

▼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▼

建築構造がわかる基礎図解集

【無料】ゼロ所長が解説！建築士試験の構造を効率よく学ぶ

・試験に出るポイントをわかりやすく解説

・今すぐnoteで学ぶ　⇒　 ゼロから学ぶ建築士試験の構造

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる！1級建築士【構造】計算問題解説集

わかる2級建築士の計算問題解説書！

【30%OFF】一級建築士対策も◎！構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
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

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 構造力学の基礎 > 力のモーメントの正負とは？1分でわかる意味、公式、力のモーメントの和に関する例題
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. 限定メルマガ
  4. わかる建築構造の用語集・図解集
  5. 1頁10円！PDF版の学習記事