座屈



 1)支点の種類より座屈長さを求める事ができる

 2)各構造体の座屈荷重を求め、それらの大小を比較することができる

 3)ラーメン構造体の梁種類別座屈荷重を求めることができる






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 ・ 座屈とは : 柱が非常に大きな垂直荷重(圧縮)を受けた際に折れ曲がる現象

 ・ 座屈の条件 : 荷重の大きさ、柱の材質、支点の形状、柱の長さ、断面形状

    「荷重の大きさ」 : 当然大きな荷重がかかれば座屈しやすい ← 座屈荷重のことね

    「柱の材質」 : コンクリートの柱の方がゴムの柱よりも座屈しにくい ← ヤング係数が関係します

    「支点の形状」 : 「がっちり(支点と反力の項参照)」柱を支えれば座屈しにくい ← 座屈長さが関係します

    「柱の長さ」 : 長い柱ほど座屈しやすい ← 座屈長さが関係します

    「断面形状」 : 太い柱ほど座屈しにくい ← 断面2次モーメントが関係します


(a) 弾性座屈荷重

 ・ 弾性座屈荷重とは : もうこれ以上増えてしまうと座屈が始まってしまう限界の荷重

 ・ 座屈荷重の求め方 : 柱の材質、支点の形状・柱の長さ、断面形状より算定

    「柱の材質」 : ヤング係数

    「支点の形状・柱の長さ」 : 座屈長さ(以下参照)

    「断面形状」 : 断面2次モーメント

 ・ 弾性座屈荷重

    

        E …ヤング係数、 I …断面2次モーメント、 lk …座屈長さ


(b) 座屈長さ

(a) 単純な支持条件を持つ座屈長さ

 ・ 座屈長さとは : 支点種別の係数に柱の長さをかけたもの

 ・ 支点の種類と係数 :

      

           ピン支点      固定支点

           直接座屈     支点から離れた位置から座屈

          座屈しやすい       座屈し難い

        支点から曲がり始める  支点に直角で入射!


   「ポイント」:実際に曲がっている部分(点線)が全体の何割ですか? ← 係数になります


   各支点・節点別座屈長さ係数(実際に図示して考えましょう!)

    
      


   各支点・節点別座屈長さ係数(ラーメンの場合も同様に
実際に図示して考えましょう!)

     



  pdfデータ(以下の演習・解説をまとめたものです) page top


 【演習問題】 座屈(1)

  以下の各柱における「座屈長さ」の理論値を求めよ。ただし、上端の支持条件は以下に示すものとする。(H8)

     


 【演習問題】 座屈(2)

  以下の各柱における「座屈荷重」を求めよ。ただし、上端の支持条件、各部材の断面形状等を以下に示すものとする
 (I…断面2次モーメント、A…断面積)。また各部材の長さをh、ヤング係数は共通でEとする。(H9)

     





 【演習問題】 座屈(3)

  以下の各柱における「座屈荷重」を求めよ。ただし、上端の支持条件、各部材の断面形状等を以下に示すものとする。
 また、ヤング係数は共通でEとする。(H6)

     





 【演習問題】 座屈(4)

  以下の各柱における「座屈荷重」を求めよ。
 ただし、各部材は等質・等断面で、断面2次モーメントをI、ヤング係数をEとする。(H4)

     





 【演習問題】 座屈(5)

  以下の各柱における「座屈荷重」を求めよ。
 ただし、各部材は等質・等断面で、断面2次モーメントをI、ヤング係数をEとする。(H13)

     





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  pdfデータ(過去15年間分の当該範囲の問題です、上記同一問題含む)