■目指せ!建築士【建築構造】釣り合い

力の合成に関する事項。

【ZE-114】

●解説
▼力の合成
・2つ以上の力を、これと同じ効果を持つ1つの力に置換る事で、合成した力を合力。

▼1点に作用する力の合成
・力の平行四辺形、力の三角形を利用して合成を行い合力を求める。
・θ=30°、θ=45°、θ=60°の場合、三角比の値が分かるため力の合成に利用できる。
・sinθ=PY/P、cosθ=PX/P、tanθ=PY/PX。

▼モーメントの作用線
・モーメントは作用線との垂直距離
MA=荷重P×垂直距離849
=849P

▼平行な力の合成
・互いに平行な力の合成はバリニオンの定理を利用する。
・合力のバリニオンの定理
①:合力の大きさを求める。
合力(R)=P1+P2

②:合力の位置xを求める。
O点より合力[R]の位置をxと仮定する。
-R×x=-P1×0(m)-P2×l
-R・x=-P2・l
R・x=P2・l
x=-P2・l/R

▼合力のモーメント
3kN+5M(モーメント)+2kN+0M(不発モーメント)
合力のM=15kN・M
5kN×x=15kN・M
x=15kN・M/5kN
x=3M

▼1点に作用する3ヶ所以上の合成
・1直線上にない場合、力の作用点をつないで多角形にする。

【用語】
・ピタゴラスの定理・・・直角三角形の3辺の長さの関係。 a2+b2=c2 ⇒ 32+42=52 ⇒ 9+16=25
・バリニオンの定理・・・いくつかの力のある1点に対する力のモーメントの緩和は、合力のその点に対しるモーメントに等しい。 合力のモーメント=分力のモーメントの和。

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