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学び(連載)

初心にかえる学び-4

(R3年5月15日)

しっかり「構造を知る」ために(その4)

しっかり「構造を知る」ために(その4)

建築主の貴重なお金で「構築」する「建築物」は自然現象に立ち向かい「破壊」しては絶対に困ります。部材が「降伏する」までは「変形が元に戻る」の大前提の基に全ては

部材を「1本の線」に「置換」しています。この「線材」は「断面1次モーメント」の

位置であり、この材軸に「力」が流れます。「力」が流れると「ストレス」が発生します。

この「ストレス」が「応力」であり、その度合いを「応力度」といい「断面積当り」で

表現されています。この「応力度」が法律(告示)の「使用材料別」に定められた「許容

応力度」以内である事を確かめるのが、一次設計の「構造計算」なのです。

「応力」には「曲げモーメント」「せん断力」「軸方向力」があります。

「曲げモーメント=M」は物体を回転させようとする運動です。ですから「力」が作用した

位置から「作用点」までの「直角の距離」を乗じる(掛け算)ことで表されます。

単位は、例えば、「kN・m」とか「N(ニュートン)・mm」などです。

「せん断力=Q」は物体を引き裂こうとする力のことです。引き裂く力が大きくなると

鉄筋コンクリート造では「ひび割れ」、鉄骨造では「座屈」などの現象を見届けれます。

単位は、例えば、「kN」とか「N(ニュートン)」などです。

「軸方向力=N(ノーマルフォース)」は断面集中力のことで、「引張力」「圧縮力」です。

単位は、例えば、「kN」とか「N(ニュートン)」などです。

この「ニュートン」は「りんごの落下」から万有引力の話にでる博士の名前です。

1991年JISの改正に伴い、今は「SI(スタンダード・インターナショナル)単位」です。

単位の変換は、1N=9.80665kgfであり、1kgf=1kg×9.8m/s2=9.8Nです。

少し、「物理学」的なものや「英語」「ギリシャ文字」に慣れて頂く必要があります。

この程度の学びは、誰でも(サルでも)分かるものです。奥が深い学びの登山口です。

富士山が「世界遺産」に登録され、3776mの頂上にも最近は「山ガ―ル」も有名です。

誰でも気軽に登頂出来ますが、ある程度「体力」や「体調管理」は言うまでに及びません。

世界にはもっと高い山が沢山あり「山があるから登る」人間のあくなき追求です。

「工学分野」でも、「あくなき追求」を目指し、「難易度」を自分に合うように調整し

ながら「もっと上」を制覇する努力を忘れてはなりません。

部材に力が流れ、接合部の「節点」で釣合い条件を維持するために「応力の配分」が

され、平衡を保つと「構築物は静止」します。そこで、力の流れがスムーズでなくなる

原因(RC造ならひび割れ、S造なら座屈など)があるとその部位から「耐力の低下」に

結び付く「脆い破壊=脆性破壊」になり付着もままならず「割り裂ける破壊=付着割裂破壊」

へ進行性破壊になるのです。「人間」は「痛い」「熱がある」と言って状態を表現しますが

建築物は、「ひび割れ、座屈」などを見せ付けて「苦しいぞ」と言っているのです。

 

 

 

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