ねじり角の計算方法と断面２次極モーメントについて

質問

• 角パイプで組んだフレームのねじり角の計算方法を教えてください。
• 中心軸に対称でない構造で、断面２次極モーメントで考えるのは間違っていますか？
• 薄肉閉断面として考えるか、薄肉開断面として考えるか迷っています。どちらが正しいのでしょうか？

回答No.10

noname#230359

> １点教えて頂きたいのですが、反力によるモーメントを考えると、
> 　右のモーメント　35kN×{0.6m/2}＝10.5kN･m
> 　左のモーメント　35kN×{0.6m/2}＝10.5kN･m
> 　上のモーメント　35kN×{0.6m/2}＝10.5kN･m
> 　下のモーメント　35kN×{0.6m/2}＝10.5kN･m
> 以上より、反力のモーメントの総和が　4×10.5kN･m＝42kN･m
> となり、入力の 21kN･mと異なるように思えるのですが、
> 考え違いをしているでしょうか？
総和にすることが、誤りです。
静的トラスの解法の一つである、“節点法”にて、角パイプの接合点にどれ位の力が加わるか
を算出しているので、力の総和であってもモーメントの総和にはなりません。

　　　　　　　　→│ 0.8m │　1m │←
　　　　　　　　　│　　　　　　 │
　　 　＿　　　　│　　　　　　 ↓２点の合計が15kNなので、便宜上15kN/2とした
　　　　|　　　　　回＝＝回＝＝＝＝　　　　 15kN　
　　　0.8m 　　　　||　　||
　　　　|　　　　　回＝＝回　　　　　　　　　
　　　　￣　　　　 ▽　　▽

　　　　　 　　　　|-0.8m-|　　

> 断面２次モーメントに平行軸の定理を適用するには、
> 角パイプ間が離れていなく、連続した繋ぎである場合のみで、
> 今回の様な場合は、角パイプの断面２次モーメント×２が妥当なのでしょうか？
> 先輩は平行軸の定理を使っていたようで、気になったもので．．．
“平行軸の定理”の定理が？？？ですが、

　　　　　 　 17.5kN　　17.5kN　
　　　　　　　　↓　　　　↓
　　　＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝　　　
　　　||　　　　||　　　　||　　　　||　　　　
　＿＿＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＿＿ 　　
　////▽　　　　　　　　　　　　　　▽////

　　　|---1m---｜---1m---｜---1m---|　

の条件で再度、静的トラスの解法の一つである、“節点法”にて、角パイプの接合点に
どれ位の力が加わるかを確認して、長さ“1m⇔1m⇔1m”方向の変形や応力を確認していく、
“構造物の解析法”で確認しないと、疑似断面２次極モーメントでは無理が出ます。

節点に、17.5kNの力が加わるが、１Ｎの涙 さん と合っていて嬉しいです。
１Ｎの涙 さん 、後はよろしくです (^_^;) 。

１Ｎの涙 さん　の解析ソフト設定は、質問者さんのないようと異なると思います。

その内容は、両サイド四点づつ固定ではなく、下側２点づつ固定か、

　　 　／回＝＝回＼
　　 ／　||　　||　＼
＿＿回＝回＝＝回＝回＿＿
/////▽　　　　　　▽////　　　転倒しないの仕様にしなくてはいけませんね。

画を描いて仕様を明確化たり、計算をしたり、は大変です。

計算結果を、また、適切に伝えるために、画を描いたりも大変です。

１Ｎの涙 さん　の“3Dモデル”の結果は、条件設定が悪いのか、誤りがあります。

それは、右上の上下方向の応力は、縦角パイプ補強と下側の受けにて、長さ“1m⇔1m⇔1m”方向
の水平の変形には寄与しない力になるので、そのままの使用には疑問があります。
応力が掛かるが、変形は伴わないなら、力の伝播は考察が必要となるからです。

要注意です。

参考URL：

http://www.archi.hiro.kindai.ac.jp/lecdocument/seiteirikigaku/seitei_7.pdf http://kentiku-kouzou.jp/struc-torasuhusitenh