正曲げとは？1分でわかる意味、負曲げとの違い、ラーメン構造との関係

この記事の要点

正曲げとは梁の下側が引張・上側が圧縮となるような曲げの状態であり、単純梁に鉛直荷重が作用するときに梁の中央付近で生じる典型的なパターンである。

負曲げは梁の上側が引張・下側が圧縮となる状態であり、両端固定梁の固定端付近やラーメン構造の梁端部で生じることを理解しておくことが重要。

【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

正曲げとは、部材を下側凸に変形させる曲げモーメントです。似た用語で、「負曲げ」があります。正曲げと負曲げの違いを理解しないと、梁やラーメン構造の断面力図が描けません。今回は、正曲げと負曲げの意味、違い、ラーメン構造との関係について説明します。※曲げモーメントの意味、断面力図の描き方は下記が参考になります。

曲げモーメントとは？わかりやすい意味、正負の考え方、記号と単位、曲げモーメントからせん断力を求める方法、公式、計算例は？

曲げモーメント図とは？1分でわかる意味、書き方、正負と引張側、等分布荷重が作用する単純梁との関係

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

正曲げとは？

正曲げは、部材を下側凸に変形させる曲げモーメントです。逆に、上側凸にさせる曲げモーメントを負曲げといいます。

下図を見てください。単純梁に下側向きの荷重が作用します。このとき、梁は下側凸に変形しますね。

両端はピン支点なので曲げは生じません。中央の曲げモーメントは、「正曲げ」です。

下図は両端固定梁です。下側向きの荷重が作用すると、下側に正曲げが生じます。さらに端部では、上側に負曲げが起きます。

正曲げと負曲げは、曲げモーメントの回転する向きよりも、「部材がどのように変形するか？」を覚えたほうがイメージしやすいです。

ただ、計算するときは正曲げと負曲げの回転する向きが必要です。下図に示しました。

曲げモーメントは下記が参考になります。

曲げモーメントとは？わかりやすい意味、正負の考え方、記号と単位、曲げモーメントからせん断力を求める方法、公式、計算例は？

曲げモーメントの公式は？1分でわかる公式、導出、両端固定、単純梁、片持ち梁

正曲げと負曲げとの違い

正曲げと負曲げの違いを下記に整理しました。

・正曲げ　⇒部材を下側凸に変形させる曲げモーメント

・負曲げ　⇒部材を上側凸に変形させる曲げモーメント

正曲げ・負曲げは、相対的な評価なので、定義が逆になっても計算は可能です。ただし、現在の構造設計の実務、構造力学では上記の定義が一般的です。

※ラーメン構造の柱は、下側・上側という定義では無いです。後述しました。

断面力図の描き方、ラーメン構造との関係

断面力図は、部材に作用する応力が一目でわかる図です。構造設計でも、部材の断面力図はよく描きます。

梁の断面力図の描き方は下記が参考になります。

断面力図ってなに？断面力図の簡単な描き方と、意味

曲げモーメント図とは？1分でわかる意味、書き方、正負と引張側、等分布荷重が作用する単純梁との関係

断面力図と描く時のポイントは、梁の変形をイメージすることです。ただし、機械的に処理するためには、正・負の位置を暗記しましょう。下図に梁の正曲げと負曲げの定義を示しました。

ラーメン構造は、下図のように正曲げと負曲げを区別します。

ラーメン構造とは？1分でわかる意味、特徴、由来、メリットとデメリット

混同しやすい用語

正曲げ

梁の下側（引張側）が引張応力、上側（圧縮側）が圧縮応力となる曲げの状態。曲げモーメント図では通常「正」の値として表される。

負曲げ（梁の上側が引張）と逆の関係にあり、単純梁のスパン中央部では正曲げ、ラーメン構造の柱頭・梁端では負曲げが生じやすい。

負曲げ

梁の上側が引張・下側が圧縮となる曲げの状態。両端固定梁の固定端やラーメン構造の梁端部に生じる典型的なパターン。

正曲げとは引張側の位置（上か下か）が逆であり、RC梁では主筋配置位置（引張側に配筋）の判断に直結する重要な概念。

試験での問われ方｜管理人の一言

試験では「正曲げ・負曲げの定義」や、梁の支持条件・荷重条件に応じた曲げモーメント図における正負の判定が問われます。

曲げモーメント図を描いて引張側・圧縮側を確認する練習を繰り返すと、正曲げ・負曲げの感覚が自然と身につきます。

正曲げと負曲げを整理した表を示します。

項目	内容	備考
正曲げ	部材を下側凸に変形させる曲げモーメント	単純梁スパン中央部で生じる
負曲げ	部材を上側凸に変形させる曲げモーメント	両端固定梁の固定端部で生じる
RC梁の配筋	引張側（正曲げ⇒下端、負曲げ⇒上端）に主筋を配置	曲げの正負で配筋位置が変わる