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ウェブや文献で調べた解説をそのままコピペしないでね。
更に力を少しでも増やすと棒はどんどん曲がっていきます。 これは、細長い棒は圧縮を受けたときに弓なりになった方が安定で いられるからであり、まっすぐな棒に限らず、アーチなどの曲がった梁などでも、ある力を(100)受けた時に、それまでの変形とは異なる形態で変形しやすいことがあります。どれくらいの力をかけるとこのような変形が生じるかということは、圧縮を受 けるまっすぐな棒ぐらいであれば、その長さや断面形状、材質な(200)どを調べれば、 比較的簡単に手で計算できます。 ところが、アーチ状に曲がった梁などが様々な荷重を受けている場合、どれく らいの荷重で上述のような変形様式の変化が生じるかということを調べようとす ると、(300)
更に力を少しでも増やすと棒はどんどん曲がっていきます。 これは、細長い棒は圧縮を受けたときに弓なりになった方が安定で いられるからであり、まっすぐな棒に限らず、アーチなどの曲がった梁などでも、ある力を(100)受けた時に、それまでの変形とは異なる形態で変形しやすいことがあります。どれくらいの力をかけるとこのような変形が生じるかということは、圧縮を受 けるまっすぐな棒ぐらいであれば、その長さや断面形状、材質な(200)どを調べれば、 比較的簡単に手で計算できます。 ところが、アーチ状に曲がった梁などが様々な荷重を受けている場合、どれく らいの荷重で上述のような変形様式の変化が生じるかということを調べようとす ると、(300)
更に力を少しでも増やすと棒はどんどん曲がっていきます。 これは、細長い棒は圧縮を受けたときに弓なりになった方が安定で いられるからであり、まっすぐな棒に限らず、アーチなどの曲がった梁などでも、ある力を(100)受けた時に、それまでの変形とは異なる形態で変形しやすいことがあります。どれくらいの力をかけるとこのような変形が生じるかということは、圧縮を受 けるまっすぐな棒ぐらいであれば、その長さや断面形状、材質な(200)どを調べれば、 比較的簡単に手で計算できます。 ところが、アーチ状に曲がった梁などが様々な荷重を受けている場合、どれく らいの荷重で上述のような変形様式の変化が生じるかということを調べようとす ると、(300)
構造物の振動が、周りの空気や水などによって減衰するものを粘性減衰 (http://www3.kke.co.jp/cae/sbdmail/vol74.txt)とか (小さいスケールだと?)外部減衰とか (http://is1.onosokki.co.jp/HP-WK/eMM_back/04_01_22.htm) 言うのに対し、 構造物内部の変形(でエネルギーが損失すること)による減衰を構造減衰と言う。 斜張橋のケーブルは構造減衰が小さいために、小さい風速でも渦励振やレインバイフレーションが生じやすく、ダンパーの設置などの対策が取られる。 (http://www.shimz.co.jp/corporate_information/sit/report/vol70/70_004.html) (http://www.yokogawa-bridge.co.jp/tech/tecpam03.html)
柱や梁などの構造部材が、支点や支承などを節として構造全体として座屈 することを全体座屈と言うのに対し、 補剛材や連結部などが節となって部材の一部に座屈が生じることを局部座屈と言う。 プレートガーダーではウェブ高が高くなると曲げ(による圧縮)による面外方向への 局部座屈の危険性が出てくるので、垂直補剛材だけではなく、ウェブの上部に 水平補剛材を設けて局部座屈を防止する。
単純圧縮を受ける両端単純支持の棒の座屈荷重(つまりオイラー座屈)は、 Pcr=EI(π/L)^2と表される訳だけど、支持条件が違う場合、この式の Lに有効座屈長係数Kを掛けて、Pcr=EI(π/KL)^2と書くと、 両端単純支持ならK=1, 片持ち梁ならK=2, 片持ち梁の自由端を軸に沿った変位しかできなくしたらK=0.69916, 更に自由端の回転も固定したらK=1/2という具合に、様々な支持条件に 対応した座屈荷重を、 &link(係数K,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/kouzou/png/yuukou.png) を与えることで表せる。 つまり、KLは、sin 1半波の座屈モードが、単純梁の場合の1半波(つまりL)の 何倍になっているかを示しており、これを有効座屈長と言う。 さて、トラス部材のように両端を弾性支持された部材に関しても、 有効座屈長を見積もることで工学的には座屈の危険性をある程度は判断できる。 道路橋示方書では、トラス圧縮部材の有効座屈長として、
外部から力(外力)を受ける物体の内部に作用する単位面積当たりの抵抗力で、 圧力の次元(N/m^2, Pa, kgf/mm^2等)を有す。 SI単位の接頭語(k, M, Gなど)は、原則として先頭に1個だけつけ、分母には付けないことが望ましい とされている(http://www.jce.co.jp/d/03/01.html)ので、 kN/m^2, kPa, MPa などを使うのが推奨されるであろう。 土木などの分野では、kN/mm^2 などの表記も習慣的に使われるが、SI表記の原則に 従っていないという意味では薦めない。
例えば、断面積がAの棒の両端をPの力で引っ張った場合、その棒の断面に 生じる軸方向の応力は、P/Aとなる。
梁などの断面に作用する応力を合計(面積積分)したもの (軸力、せん断力、曲げモーメント)。
上記の「応力」の意味で「応力度」という語を用い、 上記の「合応力」の意味で「応力」という語を用いるという 使い分けをする習慣が土木や建築にはあるが、紛らわしいのでこの使い分けを することはあまり薦めない。 実際、「許容応力度設計法」とかの文脈では、 (示方書でこの用語が用いられている関係上)上記の「応力」の意味で 「応力度」という語が用いられるが、同時に同じ意味で「応力」も「応力度」と 区別なく用いられることも多い。 つまり、上記の「応力」の意味で「応力」と「応力度」とを区別なく用いるとしても、 「合応力」のことを意味する時だけは、ちゃんと「合応力」という用語を使うのが いいだろう。
物体に外部から力(外力)が作用して変形した場合、 変形前の状態と比べてどれだけ変形したかの割合を表し、無次元である。 例えば、長さLの棒を引っ張って長さがΔLだけ伸びたら、この時の 棒の軸方向のひずみはΔL/Lで表される。
上記の「ひずみ」の意味で「ひずみ度」という語を用い、 上記の変形量(例えば棒の伸びた長さ)の意味で「ひずみ」という語を用いるという 使い分けをする習慣も建築辺りにはあるようだが、 これはかなり紛らわしいので、この使い分けをすることは全く薦めない。 ただ、建築系の文献を読んだりすることもあるだろうから、こういう使い分けも あるということは混乱しないための知識として覚えておく。
昔、&link(ここ,http://web.archive.org/web/20041028234854/www.civil.tohoku.ac.jp/~kozo/node1.html#seckyodo)に書いたやつが残ってたので、そのままコピペ。
太い棒の両端を押してもなかなか曲がりませんが、 細長い棒を両端から押して圧縮してくと、 押す力がある大きさに達した後は棒 は &link(弓なりに曲がり,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/kouzou/png/oiraa.png)、 更に力を少しでも増やすと棒はどんどん曲がっていきます。 これは、細長い棒は圧縮を受けたときに弓なりになった方が安定で いられるからであり、まっすぐな棒に限らず、アーチなどの曲がった梁 などでも、ある力を受けた 時に、それまでの変形とは異なる形態で変形しやすいことがあります。
どれくらいの力をかけるとこのような変形が生じるかということは、圧縮を受 けるまっすぐな棒ぐらいであれば、その長さや断面形状、材質などを調べれば、 比較的簡単に手で計算できます。 ところが、アーチ状に曲がった梁などが様々な荷重を受けている場合、どれく らいの荷重で上述のような変形様式の変化が生じるかということを調べようとす ると、途端に問題が難しくなり、コンピューターを用いて高次非線形方程式を解 いたりしなければなりません。
このようにある構造系に載荷した荷重を少しずつ増やしていったとき、荷重が ある値を越えると、それまで存続してきた変形様式とは異なる変形様式が生じる ような現象を「座屈」と言い、その変化が生じる荷重の値を座屈荷重 と言います。
ある荷重の値に対して構造系が取り得るつり合い状態 が複数存在する場合、自然界はその中で最も安定な状態を 選びますが、それがたいていの場合は変形様式が急変する座屈現象として現われます。
さて、座屈は構造物の破壊の原因の一つとなるので、圧縮を受ける細長い構造 部材は、座屈しないように設計されなければなりません。つま り、構造物の自重や構造物を利用する車や人などによって構造物が受けることが 想定される最も大きい荷重が作用しても座屈が生じないように 構造部材の形状や材質を決めるのです。
座屈には様々な種類があります。例えば、細長いプラスチックのものさ しの一端を固定し、他端に、ものさしの横たわる平面内でものさしの幅方向に力 を加えていくと、初めのうちはこの平面内で力を加えた方向に少したわむだけで すが、加える力がある値に達すると、ものさしは &link(初めに横たわっていた平面から外に飛び出してねじれるようにたわみ始めます,http://www.str.ce.akita-u.ac.jp/~gotou/kouzou/png/yoko.png)。
このように、平面内に横たわる構造系がその平面内で荷重載荷を受けていなが ら、その平面から外に飛び出してたわむような座屈をする場合、この座屈を「横 倒れ座屈」とか「面外座屈」と言います。これに対して載荷平面内で生じる座屈 は「面内座屈」と言います。
平面内に載荷を受ける構造部材では、この面内で強度を発揮するのが目的です から、一般に面内の剛性を最も大きくとっていますが、相対的に面外の剛性は低 くなるので、面内座屈よりも面外座屈が構造部材の強度を支配することは少くあ りません。
横倒れ座屈は、特殊な場合を除き一般 に変形形状が単純な関数では表せないので、構造部材の長さ、断面形状や材質 が与えられても、公式の形では座屈荷重を求めることは できないものが殆どです。 つまりこれは、支配方程式が高次非線形なために、通常の微 分方程式の手動解法では解けないということであり、このよ うな場合は、「有限要素法」に代表されるような離散化近似手法 によりコンピューターを用いて解くことになります。
さて、このような離散化近似手法は、形状や荷重条件・境界条件が任意の構造 系を解くことができるという利点を有していますが、あくまでも「近似」手法な ので、それが正解を与えているかどうかを確認することは重要です。
最も手軽な確認の方法は、境界値問題として支配微分方程式が解析的に解ける ような理想的な条件の構造系を、離散化近似手法で解 き、その数値解が厳密な解析解と一致するかどうか調べることです。 しかしこの方法は、解析解やそれを導いた支配微分方程式がある精度で正しい という前提で用いられています。こうした前提自体を検証するには、結局、 「実験」をするしかありません。
http://www.mlit.go.jp/kisha/kisha03/01/011009_.html 国交省が警察庁と農林水産省とともに社会資本整備の長期計画全般を見直しし、 9本の事業分野別計画（道路、交通安全施設、空港、港湾、都 市公園、下水道、治水、急傾斜地、海岸）を一本化した社会資本整備重点計画が平成15(2003)/3に成立。
| 都市 | 地中化率(%) |
| ロンドン | 100 |
| パリ | 100 |
| ベルリン | 99 |
| ニューヨーク | 72 |
| 東京23区 | 5.2 |
| 大阪市 | 2.2 |
| 日本全国 | 1.5 |
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