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この記事では、静的荷重に焦点を当てます。前述の通り ウィキペディア:
静的荷重 - 与えられた身体に対して、時間的に不変な値、方向、印加点を持つ力の作用。.
重要で強調すべきは、静的荷重は時間と共に変化しないということである。動的な荷重もありますが、これについては力学に関する次の記事で扱います。.
負荷の種類
力学や材料強度の課題で遭遇する可能性のある基本的な荷重に焦点を当てます。.
| このエントリーで使用されたすべての梁の荷重図は 梁計算機 |
集中力（点荷重）
集中力は、力学の世界で最も一般的なタイプの負荷です。以下に、梁にかかる集中力の例を示します。.
集中された力とは、特定の方向、回転方向、そして力の適用点である付着点に加えられる値を持つベクトルである。.
| 力のSI単位はニュートン[N]である。. |
| 最もよく使われる記号はFまたはPである。. |
私たちの身の回りにある力が集中している例としては、歩道橋や橋の上に立っている人や、テーブルの上に立っているランプなどがある。実際には、どの例も一点で地面を押しているのではなく、決められた範囲にわたって押しているのである。とはいえ、ここでは解決すべき問題をある程度単純化し、このような荷重要素を点力に還元することにする。これは、物体が基板を押圧する面積の、要素全体の面積に対する比率が小さいからである。.
集中した力は斜めにかかることがある。その場合、力を水平方向と垂直方向の2つの要素に分解するのがよい。.
連続荷重を均等に分散
次に説明する負荷のタイプは、連続負荷である。このタイプの荷重は、課題を解決する際に最も大きな問題を引き起こします。集中荷重とは異なり、ある程度の長さにわたって作用します。したがって、連続荷重から結果的に生じる力を計算するには、荷重の値にそれが作用する長さを掛けなければなりません。.
上記の例のように、小文字の „q ”で表記されることの多い連続荷重は、Q=q*lの集中力に置き換えることができる。
| 連続荷重のSI単位は[N/m]である。 |
連続的な荷重がかかる場合の実例は、屋根に積もった雪で、これは表面全体に分布している。この場合、力を集中させることはできません。.
偏在する連続荷重
次に分析するのは、連続的な偏在荷重である。原理は似ていますが、名前が示すように、荷重が均一ではないという違いがあります。.
この荷重にはいくつかのケースがある。三角形荷重や台形荷重である。.
集中した瞬間
最後に、集中モーメントについて説明する。これは、一対の力を一点に絞った結果である。次のように書く。 平衡方程式 集中モーメントは、水平方向と垂直方向の結果力の計算には含まれない。モーメントに関する方程式においてのみ考慮する。.
| 集中トルクの単位は[Nm]です。 |
| 今のところ、距離に乗じる必要はない。 |
最も一般的に使用される荷重の種類について学びました。次の記事では、梁、フレーム、トラスに対する荷重の影響を計算する方法を学びます。.
P.S このエントリーで使用されている梁の荷重図はすべて ビーム計算機