剛性と変形、たわみとかたわみとかたわみとか・・・文章題その1

おつかれさまです。
日曜のウラ模試以降、昨日今日とRC造のところをずっと復習してました。
もちろん講習会資料と首っぴき。



文章題でたわみの問題が出て、アタマが・・・
ぐぉぉお！
（問題が「最も適当なものを選べ」だったのを、ことごとく見逃したせいです。）




実は、ずーーーーっと疑問だったのですが、本日解決しました。
ちょっと長文なので、お暇なときにでも。
（て、誰に対して言ってんだか。笑）



文章題で出てくるたわみの問題、ちょこちょこありますよねー
たとえば。

18123
床を支持する小梁には，過大なたわみを防止するために，十分な曲げ剛性を確保した．

13224
はり及びスラブの断面の各部の応力を検討することにより，構造部材の振動による使用上の支障が起こらないことを確認した．

14161
応力が許容応力度以下となった小ばりのたわみを小さくするため，同じ断面寸法で降伏強度の大きい材料に変更した．

これ、どうしても力学のたわみの公式と一致せず、理解に苦しんでましたー



ところが、これ、これ。
たわみとか、剛性とは、一見関係ない問題なのですが・・・

22241
高さh0・幅l0の開口を有する鉄筋コンクリート造の耐力壁の耐力計算において，開口面積（h0×l0）の影響を考慮したので，開口部の幅及び高さの影響を無視した．

この、開口がある耐力壁における低減率云々の話をやってるときに疑問が。

1. 開口周比γ0を算出、0.4以下を確認する。
2. 当耐力壁のせん断剛性とせん断耐力は、それぞれ低減率γ1とγ2を乗じたものとすること。

ん？
と。


せん断剛性？
せん断耐力？？？
あれ？


曲げ剛性？とかいう言葉もあった？
あれ？

・・・。



あほですねぇ。
構造わかる方なら、なに言っちゃってんの！て。





脳みそ、総動員。
さぁさ、
よってらっしゃい、みてらっしゃい状態（？）。



えー
あれー

小梁のたわみって、曲げ剛性を高めると少なくなるんでしょー

もしや・・・
剛性？
剛性がわかっていない、のーかーなー？



いや。
ちょとーまて。

RCの柱とか梁の耐力をあげたいときー
主筋の本数増やすとかー
太くするとかー


でしょ？
もう、過去問、こんなんばっかりよねー的な。

耐力は、もういいよね。
さすがに。


じゃ、たわみは？
たわみって、剛性と関係・・・してるのか。
剛性を高めると、たわまなくなるからー

・・・。

ありゃ？
どうすりゃいいの。


剛性、高くしましょう。
どうやって？

たわみと振動なくしましょう。
どうやってーーー？？

柱と梁が剛接合。
どうやってーーーーーー？？？
（もういいて。）



はい。
具体的に、ここ、わかってませんでした。

ひーひー


なんか、曲げ剛性とか、せん断剛性とか、とにかく剛性を高めるといいらしい。
のは、わかった。
わかったよー
（書いててほんとあほらしい。ぐぅ）


んー
脳みそ、動いてくれ。


そいや、剛性率とかいうのもあったよねー
0.6以上ないと、保有水平耐力計算しなきゃよーだよねー（ほんと大丈夫か、私。）


令82条の6？5？みてみたー

えー
層間変形角の逆数がうんぬーん！

なーにー
なーにーこーれー
（撃沈）




あー
yoyoikeさんのにゃんこセンセー（ねこ先生）に、あきらめろ。と言われちゃう・・・



うーん。

でも。
あきらめない！


なんとなしに、せん断剛性、曲げ剛性とか言うのがある、らしい。
そんでもって、剛性をあげるとたわみが少なくなる、らしい。
ここまでわかった。


うーん。
それで？

13224　解説
鋼材の強度を大きくしてもヤング係数は変わらないので，同じ断面であれば，鋼種を変えてもたわみ量は変わらない

21133
柱部材の曲げ剛性の算定において，断面二次モーメントはコンクリート断面を用い，ヤング係数はコンクリートと鉄筋の平均値を用いた．

答え　×

解説
鉄筋コンクリート部材の曲げ剛性の算定においては，断面二次モーメントはコンクリート断面を，ヤング係数はコンクリートの値を用いることが多い．（平均値は用いない）

なるほろ。
なーんか見えてきた。

ような気がする。

（力学のたわみ、のとこ、印刷物引っ張り出してくる）


単純梁の真ん中に荷重Pがかかったときのたわみー
公式、公式ー

δ＝PL^3／48EI

これこれー
ん・・・



(´∀｀).oO(分母。。。ヤング係数と断面二次モーメント。おぉ！！！もしや！？！？！？）




はい。

ようやーーーく。
ようやーーーーーーく。

長い文章でした。

ヤング係数×断面二次モーメント＝EI

はい。
印刷物のたわみのとこ、講習会でゴマさんがおっしゃってたことを書き取ったものですが。
ワケモワカラズ書いたものが、残されていました。

• たわみ角θは、弾性荷重による、その点のせん断力に等しい。
• たわみδは、弾性荷重による、その点の曲げモーメントに等しい。
• 弾性荷重とは、梁に生ずる曲げモーメントMを、梁の曲げ剛性EIで割った値。
• 弾性荷重P＝M／EIと置き換える。

チョー感激ですね。

そうカー
そうだったのカーーーー！

チョーーーーウレシイ！！！
（誰か・・・一緒に喜んでくださいませ。）



というわけで。
曲げ剛性とやらは、ヤング係数と断面二次モーメントが関与していると。

だから鋼材の強度を上げても、たわみにとっちゃなんら意味ないわけですな。

ほうほう。
ほほーう！



具体的に、たわみを小さくしたければ。
たわみの公式で頻出の分母、EIを大きくすればいい。

1. ヤング係数を大きくする
2. 断面二次モーメントを大きくする＝断面サイズを大きくする。

これが、剛性を高める、ってやつですねー


にゃるほろー！
カンドー！


せん断剛性は、せん断力÷EIかしらんねー
きっとー


メデタシ、メデタシー！




つづく。
（え、まだ続くの・・・）