目次

• 曲げモーメント図の計算
• さまざまな種類の問題に適応できます
• 曲げモーメント図の符号規則
• SkyCiv Beam を使用して曲げを計算する方法

曲げモーメント図の計算

以下は、の曲げモーメント図を計算する方法に関する簡単な説明です。 単に支えられたビーム. この方法は非常に用途が広いので研究してください (さまざまな種類の問題に適応できます. の瞬間を計算する能力 ビーム 構造エンジニアにとって非常に一般的な方法であり、大学や高校の試験で出題されることがよくあります。. 早めに気づいて良かったです, SkyCiv Beam ソフトウェアでこれらを表示できること 手計算 即座に自動的に! 今日のチュートリアルでは、SkyCiv Beam の手計算モジュールから直接取得した例を使用して説明します。.

まず, は何ですか 曲げモーメントt? モーメントは、そのポイントから離れた所にある距離のポイントに垂直に力が加えられたときに発生する回転力です。. 垂直力にポイントからの距離を掛けて計算されます. 曲げモーメントは、単にモーメントによってビームに発生する曲げです.

曲げモーメントを計算するときは、2つのことを覚えておくことが重要です; (1) 標準単位はNmおよび (2) 時計回りの曲げは負と見なされます. 定義はさておき, 曲げモーメント図を計算する手順を見てみましょう:

無料ビーム電卓

さまざまな種類の問題に適応できます

1. サポートでの反応を計算し、自由体図を描きます (FBD)

方法がわからない場合 サポートでの反応を決定する – 最初にこのチュートリアルをご覧ください. 反応があったら, あなたの自由な身体図を描き、 せん断力図 ビームの下. 最後に、次の手順でモーメントを計算できます。:

2. 左から右へ, 作る “切り傷” 各反応/負荷の前後

梁の曲げモーメントを計算するには, せん断力図の場合と同じように作業する必要があります. x =から 0 梁を横切って移動し、各点で曲げモーメントを計算します.

切る 1

作る “切る” ビームの最初の反応の直後. 私たちの簡単な例では:

そう, ビームを切るとき, カットの左側に加えられる力のみを考慮します. この場合, 上方向に10kNの力があります. 今思い出すと, 曲げモーメントは力x距離です. 力から遠ざかるにつれて, 曲げモーメントの大きさが増加します. これはBMDで確認できます. 曲げモーメント図のこの部分の方程式は次のとおりです。:

[ソース: SkyCiv ビームハンド計算モジュール]

切る 2

このカットは、ビームに沿った2番目の力の直前に行われます. 1番目のカットと2番目のカットの間に適用される他の荷重がないため, の 曲げモーメント式 同じままです. これは、最大曲げモーメントを計算できることを意味します (この場合、中間点で, またはx = 5) 上記の式にx = 5を代入するだけで:

切る 3

このカットは、ビームに沿った2番目の力の直後に行われます。. これで、カットの左側に作用する2つの力があります。: 10kNのサポート反応と-20kNの下向きの負荷. したがって、ビームに沿って進むときに、これら両方の力を考慮する必要があります. メートルごとに、ビームを横切って移動します, 最初の力から+ 10kNmのモーメントが追加され、2番目の力から-20kNmのモーメントが追加されます。.

したがって、ポイントx = 5の後, 曲げモーメント方程式は: M(バツ) = 50 +10(x-5) – 20(x-5) M(バツ) = 50 -10(x-5) ために 5 ≤x≤ 10 注意: 私たちが書く理由 (x-5) pt x = 5からの距離のみを知りたいからです. この時点より前のものは前の方程式を使用します.[ソース: SkyCiv ビームハンド計算モジュール]

切る 4

再び, ビームの右側に移動して、次の力の直前にカットしてみましょう. この場合, 次のカットは、Right Supportからの反応の直前に行われます. サポートと以前のカットの間に他の力がないので, 方程式は同じままです: M(バツ) = 50 -10(x-5) ために 5 ≤x≤ 10 そして、これにx = 10を代入して、ビームの端部での曲げモーメントを見つけます。: M(バツ) = 50 – 10(10-5) = 0kNmこれは完全に理にかなっています. 私たちのビームは静的なので (回転なし) すべての力を考慮すると、この時点でビームのモーメントがゼロになるはずです。. また、初期条件の1つを満たします, サポート時のモーメントの合計がゼロに等しいこと. 注意: あなたの計算があなたを他の数に導くなら 0, あなたは間違いをしました!

最終結果, SkyCiv Beam に表示されるとおり:

曲げモーメント図の符号規則

曲げモーメント図は、記号規則に関してはやや混乱する可能性があります. 同じ図がまったく異なる方向や正/負の値で描かれている場合があります。. 2 つの一般的な記号規則を以下に示します。, 標準用 下向きに分布荷重がかかるビーム:

正の値を持つ正の図:

曲げ力は正の力です, そしてプラス方向に表示されます. これは、ビームに沿って左から右に移動するため、上の例で使用される規則です。:

負の値を含む負の図:

曲げ力は負の方向です, グラフにそのように表示されます:

非線形解析にはP-Deltaが含まれます, 曲げ力は同じで、ビームのたるみによって発生します。. 重要なことは、右手の法則が適用されるべきであり、デザインのすべての部分で同じ符号規則に従うことです。.

ボーナス: SkyCiv Beamを使用して曲げを計算する方法

私たちの有料版の下で SkyCivビーム 電卓は完全な手の計算も表示します, 手で曲げモーメント図を計算するための手順を示します. 電卓を使用してビームをモデル化するだけです, そして解決を打つ. 曲げモーメント図を描く方法の段階的な計算が表示されます (カットを含む):