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京都発大龍堂通信:メールマガジン通巻8340号 2011年7月21日

『史上最強図解これならわかる!構造力学』

著:大田和彦
発行:ナツメ社
定価:2,100円(本体2,000円+税5%)
287p21cm
978-4-8163-5113-6

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構造力学でつまづいてしまった人にもわかりやすいように、豊富なイラストを用いながら、構造力学について丁寧に解説。
初心者の方にわかりやすいように、豊富なイラストを用いながら、構造力学について丁寧に解説した一冊です。身の回りの建築物の構造に目を向けることからスタートし、構造物と力学の関係や力に関する基礎知識をしっかり学んだ上で、静定構造物の解法、さらには不静定構造物の解法までを学びます。
[目次]
第1章 構造力学への招待状
 身の回りの構造と建築
身近にあるものによく似た建築物の構造
カテナリー曲線が産みだす美しい構造
 構造物に作用するさまざまな力
常時作用している力と地震・大風のとき作用する力
鉛直荷重と水平荷重をいかにして支えるか
骨組みにかかる力を計算して安全な建物を設計する
 構造力学への招待状
性質の異なる節点と支点を組み合わせて構造物をモデル化
部材にかかる力を矢印で描き 釣り合いの条件から反力・応力を求める
第2章 力の表現と約束
 力の表し方の基本ルール
物体には質量×重力加速度の力がかかっている
回転させる能力の大きさは力の大きさと距離で決まる
〈解いてみよう!〉力のモーメント
モーメントを利用して平行に働く複数の力の合力を求める
平行四辺形や直交座標を利用して力の合成や分解を行う
〈解いてみよう!〉力のモーメントと合成・分解
 力の釣り合い
静止しているとは力が釣り合っていること
力の釣り合いは示力図と連力図を用いて解くことができる
釣り合い条件は3つの方程式で表すことができる
〈解いてみよう!〉力の釣り合いを解く
【挑戦してみよう!】
第3章 力学モデルと反力
 静定構造物と反力
未知の反力が3つ以下なら力の釣り合い方程式が解ける
3つの釣り合い方程式が立てられれば反力は計算できる
〈解いてみよう!〉反力の基本計算
 反力を求める
張り出しばりと片持ちばりの反力の計算
はりの反力計算を応用してラーメン構造の反力も計算できる
骨組みの途中にヒンジを設けたラーメン構造
〈解いてみよう!〉はりとラーメン構造の反力を解く
【挑戦してみよう!】
第4章 静定構造物の解法
 応力と応力図
部材内部に生じる引張・圧縮・せん断・曲げの抵抗力
応力の表し方には一般的なルールがある
 単純ばりと片持ちばりの応力
ある点における応力はその点で切断したと仮定して求める
分布荷重や回転モーメントがかかっている場合の計算
片持ちばりの応力は自由端側から計算しよう
応力における集中荷重と分布荷重 単純ばりと片持ちばりの関係
〈解いてみよう!〉単純ばりと片持ちばりの応力
 ラーメン構造に生じる応力
辺ごとに計算して 辺ごとに図に描く
片持ちばり型ラーメンは自由端から計算する
視点がラーメンの外側になると曲げモーメントの正負が逆になる
3ヒンジラーメンの解法は反力を求めることが要点
〈解いてみよう!〉ラーメン構造に生じる応力
 トラス構造と応力
三角形を組み合わせた安定で強い構造
三角形は構造的に安定な上 節点にかかる力を軸方向力に分解する
切断法でトラス構造を解く
節点法でトラス構造を解く
〈解いてみよう!〉トラス構造と応力
【挑戦してみよう!】
第5章 部材の断面に働く力
 応力と応力度
応力度は仮想断面の単位面積当たりにかかる力
応力と応力度の関係式を求めよう
 部材の変形の表現
伸びとたわみを方程式で表そう
曲げモーメントとたわみの関係
曲げモーメント・せん断力・荷重は微分積分の関係
曲げに伴って生じる力を表す式
〈解いてみよう!〉部材の変形と応力・応力度
 断面1次モーメント・断面2次モーメント
図心の座標は断面1次モーメントを断面積で割る
図心位置では断面1次モーメントが0になる
断面2次モーメントを知ろう
断面2次モーメントは引き算ができる
〈解いてみよう!〉断面1次モーメント・断面2次モーメント
 たわみとたわみ角を求める
はりの弾性曲線式を用いてたわみを解く
モールの定理を用いる
仮想仕事法を用いる
 仮想仕事法の応用
仮想仕事法でトラスを解く
〈解いてみよう!〉たわみとたわみ角
【挑戦してみよう!】
第6章 不静定構造物の解法
 変位の適合条件で不静定構造物を解く
釣り合い条件に加える新たな条件“変位の適合条件”とは
不静定のはりの反力を解こう
トラス構造を解こう
部材を分割して計算する
内力の不静定力が2つのなる場合
内力を不静定力とするトラス構造を解こう
〈解いてみよう!〉不静定構造を不静定力から解く
たわみ角法で不静定構造物を解く
各部材ごとの要素方程式をたて、全体の力と変位の釣り合いを解く
節点の回転から基本式を導いていこう
節点近くで荷重が作用している場合について考えよう
部材角が生じず中間荷重がない場合の例
中間荷重が作用している場合の例
部材角が生じる場合の例
〈解いてみよう!〉不静定構造物をたわみ角法で解く
 固定モーメント法で不静定構造物を解く
力の伝わり方を調べよう
他端がピン支点のときの力の伝わり方
水平変位を伴う柱の固定モーメントを求めよう
不釣り合いモーメントが無限に残る例を考えよう
〈解いてみよう!〉不静定構造を固定モーメントと力の流れで解く
【挑戦してみよう!】
構造力学用語集



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