HOME > 構造力学の基礎 > ラーメン構造のせん断力を求める方法

【無料お試しキャンペーン中！】1級・2級建築士試験の構造の疑問を気軽に相談　初心者でもわかる！1級・2級建築士試験(構造)相談カフェ
管理人が業界分析！1日13円で建築業界がわかるLINE配信！　⇒　まずはリンクをクリックして友だち追加！

ラーメン構造のせん断力を求める方法

【管理人おすすめ！】セットで3割もお得！大好評の用語集と図解集のセット⇒　建築構造がわかる基礎用語集＆図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました！）

ラーメン構造を解く場合、固定法は大きな武器になります。一度慣れてしまえば、単純な繰り返し計算を行うだけで、柱梁の端部曲げモーメントを求めることができます。しかし、多くの方が、固定法の計算に集中するあまり、固定法だけの計算で終わってしまっていて、中央曲げや、梁のせん断力が未計算という場合があります。

連続梁やスパンが多いラーメン構造を固定法で解いていくとわかりますが、梁の応力で大きくなるのは、梁の内端でしかも一番外側のスパンの内端部側です。この端部曲げが大きくなるということは、当然、梁のせん断力も大きくなっているということですから、特にRCの場合せん断破壊していないか検討が必要です。

今回は、ラーメン構造の曲げ応力の結果から、移行したせん断力を求める方法を紹介します。

さて、既に固定法によって端部の曲げモーメントは下記のように求めたとします。

このとき、梁右端部の応力は130kNmで、左端部は100kNmです。つまり、30kNmほど右端部に曲げモーメントが移行していることがわかります。

元々、この梁に作用しているせん断力はCMQによって求めていますから、このQから移行した分のせん断力を考慮すると、

Q1＝Qo+( Mr－Ml ) /L

となります。Q1は右端部のせん断力で、Qoは両端ピンで考えたときのせん断力（CMQで求めた値）、Mr－Ml は、右端と左端の曲げモーメントの差、今回は30kNmでしたね。Lは柱心間距離（構造スパン）です。

曲げモーメントとせん断力の関係を思い出せば簡単に解くことができましたね。また、左の外端部については、曲げモーメントが減っているわけですから、

Q2＝Qo+( Ml－Mr ) /L

となり、せん断力も右端部へ移行した値分、減ってきますね。

以上のように、ラーメン構造の曲げモーメントとCMQが分かっていれば、移行したせん断力は簡単に求めることができます。曲げ応力が集中することで、せん断力も大きくなるということは押さえておきましょう。

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

ラーメン構造の中央曲げを求める方法

ラーメン構造の柱梁の剛性によっては、梁が非常に強く、中央曲げで断面が決定する場合もあります。スパンが短い部材であれば剛性が大きくなりますので、中央曲げに注意が必要です。また、スパンが長い部材は長期応力が大きくなるため、RCの梁は中央の下端鉄筋に注目しましょう。

今回は、ラーメン構造の曲げ応力の結果から、中央曲げの応力を求める方法について紹介します。中央曲げモーメントを求める方法は簡単です。まず、左と右端部の応力はそれぞれ100、130という値がわかっています。また、CMQの算定で、Moはわかりますから、中央曲げは、

M＝Mo－(Mr+Ml)/2

となります。

つまり、Mo（両端ピンの場合の中央曲げ）が端部の応力分吊り上っているため、その値を差し引いています。両端部で同じ値なら平均せずに、そのまま差し引けばいいですが、左と右でそれぞれ違う値でしたので、その平均値をMoから引くことで中央の曲げを求めることができます。

以上、中央曲げの算定方法を示しました。計算自体は特に難しいものではありませんが、CMQは非常に応用が利く数字ですので、どんな部材でも、まずはCMQを求めて応力のオーダーがつかめるようになりましょう。

▼人気の記事ベスト３▼

1.断面係数の計算方法を本当にわかっていますか？→断面係数とは？
2.丸暗記で良いと思ったら大間違い→断面二次モーメントとは何か？
3.違いを適切に説明できますか？→等分布荷重とは？集中荷重との違いや使い方について

▼用語の意味知らなくて大丈夫？▼

▼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▼

【読まれています】管理人による建築業界の分析！

1日13円で建築業界がわかるLINE配信！。

わかる1級建築士の計算問題解説書

あなたは数学が苦手ですか？

【有料メルマガの初回資料が今だけ無料！】1日約13円で情報をアップデート！

有料メルマガを無料で見てみませんか？⇒　忙しい社会人、学生のためのビルディング・アップデート

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

更新情報

当サイトでは、ほぼ毎日、記事更新・追加を行っております。

更新情報として、先月分の新着記事を一覧表示しております。下記をご確認ください。

新着記事一覧

プロフィール

略歴▼
名前　ハナダユキヒロ/MITUME lab主宰.（筆者のコラムはこちら）
2010年　弊サイトを開設
2010～2017年　国立大学大学院修了
2017年12月に当HPが書籍化。
「わかる構造力学」
2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
「わかる構造力学(改訂版)」

10数年以上、建築の学問、研究、構造設計の実務に携わった経験を元に、未経験の方、建築関係の学生、社会人の方に役立つ知識を、分かりやすくお伝えします。

自己紹介▼
建築学生が学ぶ「構造力学」とは？

とりあえず10記事▼
初めましての方に10記事用意しました

おすすめ書籍紹介▼
ハナダユキヒロが建築関連書籍の良書を選びました

Follow @kentiku_kouzou

建築の本、紹介します。▼

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>