+αな暮らし

メーカーでインハウスのファシリティマネジャーとして建築・不動産に関する仕事をしています。このブログでは建築・不動産・施設管理系の資格挑戦についてと、革製品を始めとした愛すべきプロダクトについて書いています。

一級建築士《構造》たとえ構造力学が苦手でも「たわみ」の問題は落とせぬゾ

一級建築士 学科試験の科目において構造力学が大の苦手な男、それが私だ。笑

さて、そんな苦手な構造力学だが、それでも比較的とっつきやすい単元がある。それは「たわみ」の単元だ。

 

【CONTENTS】

 

「たわみ」とは

そもそも「たわみ」とは何か?

「たわみ」とは…荷重により部材が変位した長さ(たわんだ長さ)のことだ。

なぜかギリシャ文字の δ(デルタ)で表す。構造力学はギリシャ文字を使うのが難しく感じる要因の一つだろう。読めないし書けないし…それだけでヤル気が削がれる。。

 

で、この「たわみδ」には試験問題を解くための公式がある。この公式を覚えておかないと太刀打ちできないので、気合と根性で覚えるしかない。

 

「たわみ」の公式 4選

頻出問題の公式として下記4つの公式がある。

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集中荷重時の片持ち梁と単純梁の公式、それと等分布荷重時の片持ち梁と単純梁の公式だ。

「たわみ」の公式だけでなく「たわみ角θ」の公式なるものもあるが、本試験によく出るのは「たわみ」になるので、私のように余裕がない方は、まず「たわみ」の公式だけ覚えるのもありかと思う。

 

それでは公式を一つずつ見ていく。

 

集中荷重時の片持ち梁の公式

集中荷重時の片持ち梁で使用する公式はこれ👇

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赤文字で書いてある3は定数なので、そういうものとして覚えるしかない。それ以外の記号は下記の通りとなる。

P:集中荷重

L:部材の長さ

E:ヤング係数

I:断面二次モーメント

 

集中荷重時の単純梁の公式

集中荷重時の単純梁で使用する公式はこれ👇

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定数は48。その他の記号の意味は同じ。

 

等分布荷重時の片持ち梁の公式

等分布荷時の片持ち梁で使用する公式はこれ👇

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定数は8。新しくWという記号が出てくるが、これは等分布荷重になる。

 

等分布荷重時の単純梁の公式

等分布荷時の単純梁で使用する公式はこれ👇

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定数は5/384。突然、変な数値が出てきたよ。いきなり覚え辛い定数の登場だ。私が考えたゴロ合わせはゴミ林(ごみばやし)

 

これらの公式を見ていくと定数以外は共通と言うことに気付くかと思う。

集中荷重の公式:「PL3 / EI

等分布荷重の公式:「WL4 / EI

そう考えると何だか覚えられそうな気がしてくるのではないだろうか?

 

ところで、I は断面二次モーメントと書いたが、この断面二次モーメントにも公式があり、そちらも覚えておかないと問題が解けない。

 

断面二次モーメントの公式

断面二次モーメント I:「bh3 / 12

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b:腹幅

h:梁せい

 

以上がたわみの代表的な公式となる。もちろん公式を覚えたからといって問題が解けるようになる訳ではない。実際に過去問を解きながら解法ステップを身につける必要がある。

 

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