断面力図の書き方には裏技がある【形で覚えてしまおう】

断面力図の書き方には裏技がある【形で覚えてしまおう】

2020年4月15日
太郎くん
太郎くん

断面力図の書き方がわかりません。
テストまで時間がないのですが、裏技ってありませんか?

断面力図はテストで点数を取るための裏技があります。
それは、荷重に対する断面力図を覚えてしまうことです。

  • 断面力図の書き方には裏技がある
  • 裏技を覚えても実力にはならない

明石高専の都市システム工学科(土木)出身の僕が断面力図の書き方の裏技を紹介します。

断面力図の書き方には裏技がある

構造力学の断面力図は形で覚えてしまえば点数が取れる
構造力学の断面力図は形で覚えてしまえば点数が取れる

構造力学の断面力図を書くためには、

荷重とそれに対応する断面力図

これについて、わかっていれば形は描けます。

後は、その荷重のかかっている点の断面力のみ求めればOKです。

下の図について、一緒に解いてみましょう。

example

断面力図①せん断力図の特徴

とたん
とたん

せん断力図の特徴を見ていきましょう。

せん断力図には次の5つの特徴があります。

  • 荷重が働かない点では水平になる
  • 集中荷重が作用する場所では垂直な階段ができる
  • 等分布荷重が作用する場所は傾いた直線になる
  • 三角形荷重の場所では2次曲線になる
  • モーメント荷重の時はせん断力図は変化しない

まずは、支点反力をVA、VBとして、上の5つの特徴から断面力図を書いてみましょう。

とたん
とたん

上の特徴から、①、②、③、⑤が該当します。

Shear force diagram

このように、図だけで書くことができます。

とたん
とたん

図のプラスとマイナスは支点反力から求めることができます。

支点反力についてはこちらで解説しています。

>>【簡単】支点反力の求め方

断面力図②曲げモーメント図の特徴

とたん
とたん

曲げモーメントも抑えておきたいポイントがあります。

曲げモーメントの特徴は次のとおりです。

  • 荷重が働かない点では傾いた直線になる
  • 集中荷重が作用する場所では折れ曲がる
  • 等分布荷重が作用する場所は2次曲線になる
  • 三角形荷重の場所では3次曲線になる
  • モーメント荷重の時は垂直な階段ができる

上の例題に当てはめると次のような断面力図になります。

bending moment diagram
とたん
とたん

せん断力図と同じようにプラスとマイナスは支点反力を計算すると求めることができます。

構造力学の断面力図は形で覚えてしまおう【裏技】

特徴をまとめてみてみましょう。

形で覚える断面力図のまとめ
形で覚える断面力図のまとめ

この表を覚えておくと、問題を解いた後の答え合わせにも使えます。

太郎くん
太郎くん

これで、断面力図もマスターできましたね。

とたん
とたん

大まかな形を先に書いてから、計算すると早く断面力図を書くことができます。

でも、このやり方では実力にならない・・・

この記事では裏技を紹介しています。

なので、目先のテストの点数は取れますが、将来的には実力になりませんよ。

構造力学は問題をたくさん解いて慣れることで、理解を深めることができます。

こちらの記事で構造力学のオススメの問題集を紹介しています。

>>【土木】構造力学の参考書はこれがおすすめ

時間のないあなたもこれで点数が取れると思います。

残り少ない時間。形を覚えてテストに挑みましょう。