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≪武器1≫反力を見えるようにする!‥ 第1回構造楽学講座 

構造楽学講座の開設に当たって、これから長々書きつづるブログの
『富山の金ちゃん2号』の考え方を書きます。

構造力学がわからない人は、私から言えば武器を持たずに
戦っている人なのです。
当然、素手で戦うと負けるにきまってます。
構造力学の教科書には、いろいろ武器はのっているのですが、
武器の使用説明書(=マニュアル)が不備のため、使い方を
マスターできずに、結局、素手で戦うことになっている人が
多いのではと思います。

マニニュアルの不備になる原因はいろいろありますが、
一般的な傾向ですが、『わかっている人』が、マニュアルを作ると、
わかりにくくなります。
『わかっている人』は、『わからない人』がどこをわからないか
わかるわけがない!!!
ということで、わからない人の目線で、
(そういう意味では、『富山の金ちゃん2号』は適任????)
構造力学を『富山の金ちゃん2号』流で、解説(混乱)致します。


≪武器1≫‥‥透視の目です。



まずは、実験の動画をご覧ください!![広告] VPS






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今日は、10/27日です。
お久しぶりです。
最後に『二級建築士ラクトレの法則』のブログを書いたのは、
9/20でした。約1ヶ月ぶりです。
二級建築士の二次試験終了後は、宅建の講座に全力を尽くしてましたので、
このブログは、お休みでした。

いきなり問題です!
下図のA点とB点の反力を求めなさい!

pict-反力とは

答えは、このブログを読めば、わかるでしょう!{多分???)
-----------------------------------------------------------------------------------
さて、第一回目の『構造楽学講座』
反力について、説明したいと思います。
構造力学で、つまずくところは、いろいろありますが、

この反力も、普通の善良な一般人には、にわかには、理解しがたいものです!!

そこのところをどう説明しようかと、悩んでいましたら

ふと、思いつきました!!!

『秤を二台使えば、眼で見えると!!』

ということで、実験をすることにしました。

家には、秤は、ケーキ作りのために一台しかない??

どうしようかと思ってましたら、『パンづくりが趣味の人』は、きっと
同じ秤を二台持っているだろうということで、聞きましたら
案の定、二台持ってました!!!

秤は、準備できたので、そのほかの、支点や梁や重りはどうしようかと

悩んでましたが、とりあえず ホームセンターへ行けば、
何かあるだろうということで、昨日、行きました。
その結果、下記の写真のようなものを買ってきまして、実験をやってみました。

実際、理論通りになるかどうか、若干不安はありましたが、

理論通りの結果が得られました。(当たり前なのですが、

‥‥『学問の神様』へ:疑ってすいません!!


******目に見える、反力=秤********************************************

このブログの先頭の問1の問題に話を戻しましょう!
構造力学を学び始めた『善良なる一般市民』は、いきなり反力といわれても
チンプンカンプンです。 
『力を加えたら、それに抵抗する力が発生する。それが反力です。』
 と言われても、‥‥それって、なーに?????
 『善良なる一般市民は』目に見えないもは、理解できないのです???
  
『善良なる一般市民』が、理解できないまま放置するのは、まずいと思い
『富山の金ちゃん2号』』が立ち上がりました。
‥‥それが、目に見える反力=秤です。

pict-反力とは

上記の問題は、『富山の金ちゃん2号』流に、説明すれば、
下記のように、反力は常に生じています。
毎日、毎日荷重があるところは、『反力ちゃん』は、静かに、黙って、耐えて続けで、頑張っています。
いわゆる縁の下の力持ちです。(まるで、『富山の金ちゃん2号』ようです。‥ウソつけ このデブ親父!)
下図のように、普段は見えないのですが、
消しゴムで上のカバーを消せば、『反力ちゃん』が見えてくるのです。


pict-反力とは-2

きれいーに、反力を隠していたものを、取り去れば、下図のような姿になります。
構造力学の計算問題を解くときは、
はっきり『反力ちゃん』を、見えるようにしないと問題が解けません!!!

pict-反力とは-3




反力とは、写真のように秤が下にあると考えてください。

反力=台秤の目盛です。

要は、支点かかっている荷重なのです。‥‥それを反力と呼ぶから、
善良なる一般市民はわからなくなるのです。
支点にかかっている荷重と理解してもいいのですが、
但し、力の向きは、逆になることだけは、覚えておいてください。

反力とは
‥‥荷重がかかったとき、釣り合わせるために、
  内部で反発する力のことなのです



【中央に集中荷重がかかった場合】‥‥フックの重さは380gです。

【構造力学的表現】

pict-中央集中荷重


【実験結果】
pict-IMG_3404.jpg

‥‥この秤は、すぐれもので、支点の棒と梁の荷重は、ゼロ点補正ができるので、
フックのみの荷重(380g)のみ表示してます。‥説明に非常に、便利です。

両方の支点の反力‥‥秤は、190gを示してます。
ということで、中央に集中荷重がかかる場合は、
        荷重の1/2が、反力として、支点に発生してます。
        反力=190gです




次に、重りの位置を10mm左へずらしました。
【3:7の距離に、偏心の集中荷重がかかった場合】

 ‥‥フックの重さは380gです。


【構造力学的表現】


pict-偏心荷重

【実験結果】

pict-IMG_3400.jpg


pict-IMG_3399.jpg



左側の支点から、150mm  右側の支点から 350mmの位置に、集中荷重(380g)
がかかった場合。

左側の秤は、266g  右側の秤は、114gを示してます。
つまり、左側反力=266g  右側反力=114g なのです。

支点から集中加重点までの、距離に反比例した(距離が長い方が軽い)、荷重分担になるのです。

距離の比は、  左150mm:右350mm=左3:右7なので、
荷重はその比の反対の割合になり

反力の比は、左7:右3=左380×0.7:右380×0.3=左266g:右114g          

左側反力=フック加重(380g)×0.7=266g
右側反力=フック加重(380g)×0.3=114g

 
‥‥感覚的にも、重りに近い方が、重くなることは、理解できますよね!!
  それが、距離に関係してかわるのです。

構造力学的には、 加重点の周りモーメントはゼロ=釣り合っている


左支点のモーメント(距離×荷重)=右の支点のモーメント(距離×荷重)

という説明になりますが、‥‥
  


どうです、わかりましたか???

反力をイメージできれば、構造力学の第一の壁は突破です!!!!

『ラクトレ建築資格スクール』の受講生にも、反力の説明は、何回もしましたが、
その時、このような実験をやれば、理解が早かったと思います。


構造力学の教科書もこのように、秤を使って、説明してもらうとわかりやすいと思いますが

そこまで、丁寧な教科書には、お目にかかったことはないです。

一応、イメージ通りの実験はできましたが、

さて、理解してもらえたのでしょうか??


構造力学は、問題を解くツールをレシピ通りに、使えば、答えが出るのです。

それを、自分の感覚で、理解しようとすると わからなくなるのです。

それを、自分の感覚でも、すーと頭に入るようにするのが、
私の役割だと思ってますが!!


 目で見れば、人間は信じるものなのです。
 
 ‥‥それで、騙されることもありますが!!!

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富山の金ちゃん

Author:富山の金ちゃん
ラクトレ2級建築士 構造ブログ講座へようこそ!
この講座は、構造力学に苦手意識を持たれている方向けの講座です。ラクトレ建築資格スクールの講座の指導体験を元に、『富山の金ちゃん』が、わからない人の目線で『構造力学の冷たさ』を徹底的に分析し、面白可笑しく理解できるように解説しました。
是非、ご一読ください!!

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