単純梁
単純梁は、一端をピン支点、他端をローラー支点で支えるような、端部に曲げモーメント (曲げようとする力) を伝えない基本の梁です。反力、せん断力、曲げモーメントを学ぶ出発点として試験でもよく使われます。
4 枚の画像で解説
セクション別の図解
左端がピン支点、右端がローラー支点の梁に、中央付近から集中荷重が下向きに作用する様子が描かれています。
単純梁は、端部が自由に少し回転でき、曲げモーメントを支点へ伝えない基本的な梁です。橋げたを左右の台に載せるようなイメージで、荷重を受けると両端に反力が生じます。構造力学では、反力、せん断力、曲げモーメント図を学ぶ最初のモデルとして使われます。
左に単純梁、右に固定梁が置かれ、支点が回転できるか、端部が固く固定されるかを記号で比べています。
単純梁は端部が回転できるため、支点曲げモーメントは0として計算します。固定梁は端部が回れないため、支点にも曲げモーメントが生じます。見た目が同じ梁でも、支点条件が違うだけで反力や曲げモーメント図が大きく変わります。支点記号は構造計算の前提を決める重要な情報です。
梁に下向き荷重と左右支点の上向き反力が描かれ、力の合計とモーメントのつり合いで整理されています。
単純梁の反力は、上下方向の力のつり合いと、ある点まわりのモーメントのつり合いで求めます。てこの左右に重りを置いたとき、傾かない条件を探すのと同じです。式ではΣV=0とΣM=0を使い、荷重位置が中央からずれるほど、近い側の支点反力が大きくなります。
単純梁はピン支点とローラー支点で支え、端部に曲げモーメントを伝えません。反力や曲げの基本形を確認できます。
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