【節点】ピン接合、ローラー接合、剛接合、ヒンジの違いとモーメント図

ピン接合、ローラー接合、剛接合、ヒンジの違いとモーメント図について紹介します。

【1】支点と節点の違い

まず最初に勘違いしやすい、支点と節点の違いは以下のとおりです。

項目 概要
支点 部材、構造物を支持する点。ピン支点、ローラー支点、固定支点、(半固定支点)など。
節点 部材と部材の接合点。ピン節点、剛節点、(半剛節点)

よって、部材と部材を繋ぐ接合部は「節点」となります。

【2】ピン接合、ローラー接合、剛接合、ヒンジの違いとモーメント図

節点の種類(ピン接合、ローラー接合、剛接合、ヒンジ)によって、力やモーメントの伝わり方は変化します。特に、断面力を伝達しない部分(支点・節点で0となるところ)は重要となります。

種別 概要
ピン接合 接合部分が軸力(水平力)とせん断力(垂直力)に抵抗するが、回転には抵抗せず自由となる接合方法。つまり、ピン部分にせん断力と軸力は発生しますが、曲げモーメントは発生しません(伝達しません)。よって、ピン支点の曲げモーメントは0になります。
ローラー接合 せん断力に抵抗しますが、軸力と回転に対しては抵抗せず自由となる接合方法。つまり、ローラー部分にせん断力は発生しますが、軸力と曲げモーメントは発生しません(伝達しません)。
剛接合 接合部が完全に固定されており、せん断力、軸力、曲げモーメントのいずれにも抵抗する接合方法。つまり、せん断力、軸力、曲げモーメントの全てが発生し伝達します。
ヒンジ 鉛直方向、水平方向の力は伝達しますが、曲げモーメントを伝達(発生)しない接合方法。
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