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支点反力とは?どういう意味、求め方

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支点反力(してんはんりょく)とは、支点に生じる反力(外力に抵抗する力)です。なお、構造力学では支点反力を単に「反力」とも言います。下図のように、外力(黒矢印)に対して支点に反力(赤矢印)が生じており、外力と支点反力が釣り合うことで構造物は安定します。


支点反力


さて、支点にどのような反力がどの方向に作用するかを理解するために、まずは「支点とは何か」知る必要があります。


まず、支点とは建築物を支える「基礎」とよぶ構造部材を計算上、都合が良いようにモデル化(簡略化)したものです。基礎が無ければ建築物として成立しないように、いかなる構造モデルも支点がなければ成立しません。


基礎と支点


一般的に、支点は下表に示す3つに分類されます。


【表 支点の種類】

支点の種類


各支点の詳細は下記をご覧ください。

支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件について


支点が無ければ、部材や構造物を支えられず変位が生じます。前述したように反力とは、外力に抵抗する力です。反力により外力を押し返すからこそ支点に変位は生じないのです。つまり、支点があるということは「変位が生じないが、外力に抵抗する反力が生じる」のです。以上より支点に生じる反力、変位には下表のような関係があります。


【表 変位と反力の関係】

支点の種類


支点反力の求め方は「力のつり合い」等により算定します。構造物が静止するとき、必ず外力と反力は釣り合います。外力をP、反力をRとするとき


・∑P=∑R ⇒ ∑P-∑R=0


が成り立ちます。上記について、鉛直、水平、回転方向の力のつり合いより、各反力を求めます。反力の求め方と例題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

まとめ

今回は支点反力について説明しました。支点反力(してんはんりょく)とは、支点に生じる反力(外力に抵抗する力)です。なお、構造力学では支点反力を単に「反力」とも言います。支点反力を理解するには、まずは支点の意味を勉強しましょう。反力の求め方の例題など下記も参考になります。

反力ってなに?反力の求め方と支点反力

支点ってなに?支点のモデル化と、境界条件について

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