単純支持
単純支持は、梁の端を、回転は自由にしながら、曲げの力で固定しない形で支える支持条件です。両端を単純支持した梁を単純梁と呼び、構造計算の最も基本的なモデルになります。端では曲げモーメントが生じず、ゼロになります。
セクション別の図解
両端を単純支持した単純梁に荷重をかけ、つり合いの式から反力と曲げモーメントを求めていく流れが描かれています。
単純支持は、構造計算の最も基本的なモデルである単純梁に使われます。両端が単純支持なので、端の曲げモーメントがゼロと分かっており、つり合いの式だけで反力や各位置の曲げモーメントを比較的かんたんに求められます。このため、梁の力学を学ぶときの出発点になり、実際の橋や建物の梁も、まず単純梁に置きかえて考えることが多くあります。単純支持は、構造を理解する土台となる支持条件です。
左に回転を許す単純支持、右に回転も止める固定支持を並べ、端での曲げモーメントの有無が対比されています。
単純支持と固定支持は、梁の端の支え方がちがいます。単純支持は端の回転を自由にするため、曲げの力が支点に伝わらず、端の曲げモーメントはゼロになります。固定支持は端をがっちり固定して回転も止めるため、端にも曲げモーメントが生じます。固定支持のほうが端で曲げに耐える分、梁の中央の曲げは小さくなります。どんな支え方をするかで、梁に生じる曲げモーメントの分布が変わります。
単純支持の端で、上向きの反力は生じる一方、端が自由に回るため曲げモーメントは生じない様子が示されています。
単純支持では、端を上下方向には支えるので、荷重を受け止める上向きの反力は生じます。しかし端が自由に回転できるため、梁を曲げようとする力 (曲げモーメント) は支点に伝わらず、端での曲げモーメントはゼロになります。このため、単純梁の曲げモーメント図は必ず両端でゼロから始まり、内側で大きくなる形になります。回転を許すことで端の曲げが消える、というのが単純支持の大切な性質です。
関連用語
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