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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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ローラー支点とは鉛直方向の移動を拘束する支点です。よってローラー支点は、鉛直方向の外力に対して移動しませんが、水平力により水平方向に移動し、モーメントにより回転します。なお、ローラー支点には鉛直反力が生じます。今回は、ローラー支点の意味、モーメントとの関係、ピン支点との違いについて説明します。支点、ピン支点の詳細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

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

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記事を書いた人

ハナダユキヒロ/建築学生が学ぶ「構造力学」

難解な構造力学、建築構造の用語を分かりやすく解説する専門家。高等専門学校在学中から建築学生が学ぶ「構造力学」を運営。その後、国立大学大学院⇒組織設計事務所⇒弊サイト運営に従事している。

著書:「わかる構造力学/工学社」、「わかる構造力学 改訂版/工学社」

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ローラー支点とは?具体例、モーメントとの関係

ローラー支点とは、鉛直方向の移動を拘束する支点です。下図にローラー支点を示します。


ローラー支点


ローラー支点は鉛直方向の外力に対して移動しませんが、水平力による水平方向の移動、モーメントによる回転は自由です。


ローラー支点の具体例を考えます。台車やスーツケースは車輪(コロ)が付いているため、押している手を離しても勝手に移動します。これがローラー支点の具体的なイメージです。現実には床と車輪に働く摩擦力(抵抗力)により、自然に移動は止まりますが、ローラー支点は水平力に一切抵抗できないと考えます。


下図のように、水平力が作用する両端をローラー支点とした梁を考えます。このとき、ローラー支点は水平力に抵抗できないので、梁は加力方向に移動するでしょう。


なお、下図のような構造物は力に対して「静止しない」不安定な構造として扱います。


不安定な構造

支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件について


また、下図のようにローラー支点を描く場合、鉛直方向に自由に移動する支点となります。


鉛直方向に移動する支点


なお、ローラー支点は移動支点ともいいます。

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

ローラー支点とピン支点との違い

ローラー支点とピン支点との違いを下記に示します。


・ローラー支点 ⇒ 鉛直方向の移動を拘束する支点。水平方向の移動、回転は自由。

・ピン支点 ⇒ 鉛直、水平方向の移動を拘束する支点。回転は自由


下図にピン支点のイメージを示します。


ピン支点


ピン支点の詳細は下記が参考になります。

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

まとめ

今回は、ローラー支点について説明しました。ローラー支点は鉛直方向に移動を拘束する支点です。水平方向の移動、回転は自由です。ピン支点、固定支点の詳細も勉強しましょう。支点と支点反力の意味、固定支点の詳細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

反力ってなに?反力の求め方と支点反力

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

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