山形 駅 から 赤湯 駅
では基礎的な問題を解いていきたいと思います。 今回は三角形分布する場合の問題です。 最初に分布荷重の問題を見てもどうしていいのか全然わかりませんよね。 でもこの問題も ポイント をきちんと抑えていれば簡単なんです。 実際に解いていきますね! 合力は分布荷重の面積!⇒合力は重心に作用! 三角形の重心は底辺(ピンク)から1/3の高さの位置にありますよね! 図示してみよう! ここまで図示できたら、あとは先ほど紹介した①の 単純梁の問題 と要領は同じですよね! 可動支点・回転支点では、曲げモーメントはゼロ! モーメントのつり合いより、反力はすぐに求まります。 可動・回転支点では、曲げモーメントはゼロですからね! なれるまでに時間がかかると思いますが、解法はひとつひとつ丁寧に覚えていきましょう! 分布荷重が作用する梁の問題のアドバイス 重心に計算した合力を図示するとモーメントを計算するときにラクだと思います。 分布荷重を集中荷重に変換できるわけではないので注意が必要 です。 たとえば梁の中心(この問題では1. 5m)で切った場合、また分布荷重の合力を計算するところから始めなければいけません。 机の上にスマートフォン(長方形)を置いたら、四角形の場合は辺から1/2の位置に重心があるので、スマートフォンの 重さは画面の真ん中部分に作用 しますよね! ⇒これを鉛筆ようなものに変換できるわけではありません、 ただ重心に力が作用している というだけです。(※スマートフォンは長方形でどの断面も重さ等が均一&スマートフォンは3次元なので、奥行きは無しと仮定した場合) 曲げモーメントの計算:③「ヒンジがある梁(ゲルバー梁)の反力を求める問題」 ヒンジがついている梁の問題 は非常に多く出題されています。 これも ポイント さえきちんと理解していれば超簡単です。 ③ヒンジがある梁(ゲルバー梁)の反力を求めよう! 実際に市役所で出題された問題を解いていきますね! ヒンジ点で分けて考えることができる! まずは上記の図のようにヒンジ点で切って考えることが大切です。 ただ、 分布荷重の扱い方 には注意が必要です。 分布荷重は切ってから重心を探る! 今回の問題には書いてありませんが、分布荷重は基本的に 単位長さ当たりの力 を表しています。 例えばw[kN/m]などで、この場合は「 1mあたりw[kN]の力が加わるよ~ 」ということですね!
引張荷重/圧縮荷重の強度計算 引張、圧縮荷重の応力や変形量は、図1の垂直応力の定義、垂直ひずみの定義、フックの法則の3つを使用することにより、簡単に計算することができます。 図 1 垂直応力/垂直ひずみ/フックの法則 図2のような丸棒に引張荷重が与えられた場合について、実際に計算してみましょう。 図 2 引張荷重を受ける丸棒 垂直応力の定義より \[ \sigma = \frac{F}{A} \] \sigma = \frac{F}{A} = \frac{500}{3. 14×2^2} ≒ 39. 8 MPa フックの法則より \sigma = E\varepsilon \varepsilon = \frac{\sigma}{E} ・・・① 垂直ひずみの定義より \varepsilon = \frac{\Delta L}{L} \Delta L = \varepsilon L ・・・② ①、②より \Delta L = \varepsilon L = \frac{\sigma L}{E} ・・・③ \Delta L = \frac{\sigma L}{E} = \frac{39. 8×200}{2500} ≒ 3. 18mm このように簡単に応力と変形量を求めることができます。 図 3 圧縮荷重を受ける丸棒 次に圧縮荷重の強度計算をしてみましょう。引張荷重と同様に丸棒に圧縮荷重が与えられた場合で考えます(図3)。 垂直応力は圧縮荷重の場合、符号が負になるため \sigma = -\frac{F}{A} \sigma = -\frac{F}{A} = -\frac{500}{3. 14×2^2} ≒ -39. 8MPa 引張荷重と同様に計算できるので、式③より \Delta L = \frac{\sigma L}{E} = \frac{-39. 8×200}{2500} ≒ -3.
$c=\mu$ のとき最小になるという性質は,統計において1点で代表するときに平均を使うのは,平均二乗誤差を最小にする代表値である 1 ということや,空中で物を回転させると重心を通る軸の周りで回転することなどの理由になっている. 分散の逐次計算とか この性質から,(標本)分散の逐次計算などに応用できる. (標本)平均については,$(x_1, x_2, \ldots, x_n)$ の平均 m_n:= \dfrac{1}{n}\sum_{i=1}^{n} x_i がわかっているなら,$x_i$ をすべて保存していなくても, m_{n+1} = \dfrac{nm_n+x_{n+1}}{n+1} のように逐次計算できることがよく知られているが,分散についても同様に, \sigma_n^2 &:= \dfrac{1}{n}\sum_{i=1}^n (x_i-m_n)^2 \\ \sigma_{n+1}^2\! &\ = \dfrac{n\sigma_n^2}{n+1}+\dfrac{n(m_n-m_{n+1})^2+(x_{n+1}-m_{n+1})^2}{n+1} \\ &\ = \dfrac{n\sigma_n^2}{n+1}+\dfrac{n(m_n-x_{n+1})^2}{(n+1)^2} のように計算できる. さらに言えば,濃度 $n$,平均 $m$,分散 $\sigma^2$ の多重集合を $(n, m, \sigma^2)$ と表すと,2つの多重集合の結合は, (n_0, m_0, \sigma_0^2)\uplus(n_1, m_1, \sigma_1^2)=\left(n_0+n_1, \dfrac{n_0m_0+n_1m_1}{n_0+n_1}, \dfrac{n_0\sigma_0^2+n_1\sigma_1^2}{n_0+n_1}+\dfrac{n_0n_1(m_0-m_1)^2}{(n_0+n_1)^2}\right) のように書ける.$(n, m_n, \sigma_n^2)\uplus(1, x_{n+1}, 0)$ をこれに代入すると,上記の式に一致することがわかる. また,これは連続体における二次モーメントの性質として,次のように記述できる($\sigma^2\rightarrow\mu_2=M\sigma^2$に変えている点に注意). (M, \mu, \mu_2)\uplus(M', \mu', \mu_2')=\left(M+M', \dfrac{M\mu+M'\mu'}{M+M'}, \dfrac{M\mu_2+M'\mu_2'+MM'(\mu-\mu')^2}{M+M'}\right) 話は変わるが,不偏分散の分散の推定について以前考察したことがあるので,リンクだけ貼っておく.
断面一次モーメントがわかるようになるために 問題を解きましょう。一問でも多く解きましょう。 結局、これが近道です。 構造力学の勉強におすすめの参考書をまとめました お金は少しかかりますが、留年するよりマシなはず。 カラオケ一回分だけ我慢して問題集買いましょう。 >>【土木】構造力学の参考書はこれがおすすめ 構造力学を理解するためにはできるだけ多くの問題集を解くことが近道ですが、 テスト前で時間のないあなたはとりあえずこの図を丸暗記してテストに臨みましょう。 断面一次モーメントの公式と図心