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

この記事の要点

ピン支点は鉛直・水平方向の移動を拘束するが回転は自由であり、鉛直反力と水平反力の2つが生じる支点である。

ローラー支点・固定支点との違いは拘束する自由度の数にあり、3種類の支点の違いを整理することが構造力学の基礎となる。

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ピン支点とは、鉛直・水平方向の移動を拘束する支点です。移動を拘束するということは、移動を拘束する方向に対して「反力」が生じます。なぜかと言うと、外力に対して反力が作用すれば「外力－反力＝0」となり、力がつりあう（物体は静止する）からです。ピン支点には鉛直および水平反力が生じます。今回は、ピン支点の意味、モーメント反力との関係、ローラー支点、固定支点との違いについて説明します。支点、固定支点、ローラー支点の詳細は下記が参考になります。

支点とは？わかりやすい意味【図解】

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

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

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ピン支点とは？モーメント反力との関係

ピン支点とは、鉛直・水平方向の移動を拘束する支点です。下図のように、ピン支点では水平・鉛直方向に力をかけても移動しません。

ピン支点

支点とは？わかりやすい意味【図解】

ところが、下図のように物体の端部を下向きに押すと少しの力で落下します。このように、ピン支点ではモーメントが作用すると自由に回転します。

物体の回転

よって、ピン支点を用いる場合は、回転して部材が落下しないよう、最低でも２点を留める必要があります。

外力が作用しても移動が拘束されるとき、その拘束した方向には反力が生じます。なぜなら、支点で「外力－反力＝0」となり、力がつりあう（物体が静止する）からです。よって、ピン支点には鉛直反力と水平反力が生じます。支点反力の詳細は下記をご覧ください。

反力ってなに？反力の求め方と支点反力

ピン支点とローラー支点、固定支点との違い

ピン支点とローラー支点、固定支点との違いを下記に示します。

・ピン支点　⇒　鉛直・水平方向の移動を拘束した支点

・ローラー支点　⇒　鉛直方向の移動を拘束した支点

・固定支点　⇒　鉛直・水平方向の移動、回転を拘束した支点

固定支点、ローラー支点の詳細は下記が参考になります。

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

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

混同しやすい用語

ピン支点

鉛直・水平方向の移動を拘束するが回転は自由な支点で、鉛直反力と水平反力の2つが生じる。

ローラー支点が鉛直方向のみ拘束するのに対して、ピン支点は水平方向も拘束する点が異なる。

ローラー支点

鉛直方向の移動のみを拘束する支点で、生じる反力は鉛直反力の1つだけである。

ピン支点が水平反力も負担するのに対して、ローラー支点は水平方向に自由に移動できる点が異なる。

固定支点

鉛直・水平方向の移動と回転をすべて拘束する支点で、鉛直反力・水平反力・モーメント反力の3つが生じる。

ピン支点が回転を拘束しないのに対して、固定支点は回転も拘束するためモーメント反力が追加で発生する。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では、ピン・ローラー・固定の各支点に生じる反力の種類と数を問う問題が頻出である。

支点ごとに「何を拘束するか→どの反力が生じるか」をセットで覚えると確実に得点できる。

ピン支点を整理した表を示します。

項目	内容	備考
拘束方向	鉛直・水平方向の移動を拘束	回転は自由
発生する反力	鉛直反力・水平反力の2つ	モーメント反力は発生しない
他の支点との違い	ローラー支点より1つ多い反力、固定支点より1つ少ない反力	固定支点は3反力、ローラーは1反力