連載
耐震安全性を考える
≪第4回≫さまざまな疑問から【その4】
目にみえる「応力」は、過去の連載でご紹介したように、早稲田大学の松井源吾Drの文献の中に
『見える力学─力と縞─』があります。応力を目で見る「光弾性等色線」があり、
応力が起きている透明な弾性体に偏光をあてると、応力に応じた縞模様が現れます。
これが光弾性理論で、あたかも等高線の天気図のように図解したものがあります。
このように目に見えるかたちで「応力」や「変形」を意識して頂きたく思います。
当然、そのあとに待ち受けているのは部材の「負荷」であり「内力(仕事)」となります。
部材の支持条件によって異なるのは端部の「制御の状態」であり、
固定端ならその力学を理解することになります。
「固定端」の意味を考えて見ますと、部材が固定の状態で支持
されている端部であり、
軸方向力(N)、せん断力(Q)、曲げモーメント(M)を制御する反力
をもつ端部でもあります。
「変形」には必ず「たわみ角」が伴う。これは、曲げモーメントとせん断力が連動しています。この固定端には、
「変形」は発生しませんので「たわみ角」はゼロであり、固定端曲げモーメントが発生する特徴があります。
であるなら、固定端を含む梁材の解析では、まず「固定端=ピン」状態を考慮してやれば
「たわみ角」を求められ、これを打ち消す作業が「負荷の制御」と考えればよいのです。
発生した「たわみ角」を打ち消す「回転の向きが逆」、「大きさが同じ」の制御機構が
固定端外側で「たわみ角を打ち消す固定端モーメント(C)」を見出せることになります。
このように「変形とたわみ角」の理論がわかれば「疑問」も解消されるはずです。
次回は、部材の内部について解説してまいります。
前回・・・「≪第3回≫さまざまな疑問から【その3】」
次回・・・「≪第5回≫さまざまな疑問から【その5】」
