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水平反力とは?1分でわかる意味、求め方(計算方法)、符号、記号

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水平反力(すいへいはんりょく)とは、水平方向に作用する反力のことです。


似た用語に鉛直反力(えんちょくはんりょく)があります。一般的に、水平反力の生じる支点として「ピン支点」と「固定支点」があります。


ローラー支点は、水平方向は自由に移動できるため水平反力は0です。


今回は水平反力の意味、求め方(計算方法)、符号、記号について説明します。反力の求め方、鉛直、水平の意味は下記が参考になります。

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水平反力とは?求め方(計算方法)

水平反力(すいへいはんりょく)とは、水平方向に作用する反力のことです。下図に水平反力を示しました。


水平反力


似た用語に鉛直反力(えんちょくはんりょく)があります。まずは鉛直方向、水平方向の意味を理解しましょう。


鉛直方向と水平方向


支点には、外力と釣り合う反力が作用します。例えば、下図の梁に水平力が作用しても静止状態のとき、梁の支点には「水平力と逆向きの反力」が作用しています。


梁と水平反力


外力の合計と反力の合計が釣り合うとき(足して0になるとき)、物体は静止しています。よって、下式のようなつり合い式を立てることが可能です。


2P-H-H=0


2Pは水平力、Hは水平反力です。右向きの力を正値、左向きを負値とします。上式を解くと、


2P-H-H=0

2P-2H=0

H=P


のように水平反力が計算できました。なお、水平反力の生じる支点は「ピン支点」と「固定支点」です。


ローラー支点は、水平方向に自由に移動するため反力は0になります。反力の求め方、支点の詳細は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

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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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水平反力の符号

水平反力の符号と向きの関係を下図に示します。


水平反力の符号


右向きの水平反力を正の値、左向きを負の値とすることが多いです。ただし、左向きを正、右向きを負に仮定しても計算結果は同じになります。

水平反力の記号

水平反力の記号は「H」を使います。これは水平を意味する英語のHorizontalの頭文字をとった記号です。


また、鉛直反力の記号は「V」や「R」とします(VはVerticalの頭文字)。構造計算で用いる記号の詳細は下記も参考になります。

構造計算の記号とは?1分でわかる記号の種類、一覧、読み方、応力の記号

まとめ

今回は水平反力について説明しました。水平反力とは、水平方向に生じる反力のことです。


似た用語に「鉛直反力(えんちょくはんりょく)」があります。反力の求め方、鉛直と水平の意味も併せて勉強しましょう。

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鉛直と垂直の違いは?1分でわかる意味、図の説明、鉛直方向、水平方向

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