転倒 モーメント。 構造設計講座(擁壁編)-2│構造設計者を目指す人を応援するサイト「構造設計者になろう!」

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転倒 モーメント

しかし、毎回OA(棒)に対して垂直に力が加わるとは限りませんね。 つまり、 力のモーメントは力Fと回転軸(点O)から力の作用線までの距離(r)の掛け算で計算できます。 ちなみに、OBを腕の長さというので、覚えておきましょう! 8:力のモーメントの計算問題 最後に、力のモーメントの計算問題を用意しました。 ぜひ解いてみましょう!。 計算問題 下の図のように、質量が10[kg]、長さが10[m]の棒の一点に糸を吊るして、棒の右端に205153の力を加えたところ、棒は水平になった。 このときの糸の張力を求めよ。 また、糸は棒の中心から何mの位置にあるか求めよ。 ただし、重力加速度は9. 解答&解説 糸の張力をT5153とします。 すると、鉛直方向のつりあいより、 T — 10・9. 28[m]・・・(答) となります。

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力のモーメント

転倒 モーメント

Vibration, Stability of Chest 地震の時、タンスが倒れないために 地震のときに倒れたタンスの下敷きになってけがをする人もいます。 あるいは墓石が倒れたことで、どのくらいの力が働いたのか推定する研究もあります。 地震でタンスが倒れないための知識を学びましょう。 非常におおざっぱな話としては、タンスにものがいっぱい詰め込まれていて、 均質だとします。 つまりヨーカンを立てかけた状態。 タンスの高さをh、奥行きをbとします。 そうすると重心Oに作用する水平地震力がこのタンスを倒そうとするわけです。 タンスの左下D点に関して転倒させようとする曲げモーメントはH・h/2です。 これに対して、タンスを倒れさせない(抵抗する)力は実は自分の重さに関係します。 つまり、タンスの左下D点に関して抵抗する曲げモーメントはV・b/2です。 ということで、安定するためには H・h/2 < V・b/2 でなければなりません。 この不等式の符号が逆になったら、タンスは倒れてしまう。 その限界の状態とは H・h/2 = V・b/2 つまり H/V =b/h となります。 経験的には、タンスの奥行きbは高さhの4割以上あれば倒れないとされています。 つまり b/h=0.4 これは H/V=0.4 ということで、地震の力はタンスの重さ(自重)の4割 わかりやすく言えば、地震の力は構造物の自重の4割以下であるということです。 これは経験的には正しいのですが (私が学生時代に勉強した構造設計では2〜3割の地震力の見積もりだった)、 阪神大震災では場所によっては4割どころか 10割以上もの地震力が働いたので、たいていのタンスは倒れることになってしまいます。 でも、奥行きが高さの4割以上のずんぐりした、いわゆるドラえもん体型のタンス なら倒れにくいでしょう。 細長いタンスでも下に重い物、上に軽い物を入れておくなら、 重心が下に下がるので転倒に抵抗する力は強くなり安定します。 奥行:高さ=4:10の典型的例.

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保有水平耐力計算再入門

転倒 モーメント

転倒モーメントは、設備機器や塔状比の大きな建築物で計算します。 今回は、転倒モーメントの計算と重心位置の関係、設備機器の転倒をイメージしてアンカーの算定を行います。 転倒の意味は、下記が参考になります。 普通、建物に地震力が作用しても、幅や長さが大きいため転倒することは無いです。 よって、敢えて転倒モーメントを計算しません。 ただ細長い建物は倒れやすいので、転倒モーメントを計算し建物が転倒しないことを確認します。 転倒モーメントは、地震力又は風圧力の水平力によるモーメントです。 転倒モーメントの計算 下図をみてください。 実際に、このような設備機器はよくあります。 この設備機器の転倒モーメントを計算します。 転倒モーメントは、要するに力のモーメントを計算すればよいです。 力はPですが、腕の長さLをどの距離とするかが大切です。 色々なやり方があるかと思いますが、上図のように、屋上スラブと一体化した屋上基礎にアンカーされた設備機器なら、機器の重心位置からスラブ芯までを腕の長さと考えます。 転倒モーメントと重心位置の関係 転倒モーメントの計算には、設備機器の重心位置が必要です。 重心位置は、物の図心と関係します。 図心の意味は下記が参考になります。 もし設計段階で不明なら、安全側に設備機器の頂部からスラブ芯までの距離を、腕の長さとして良いでしょう。 重心位置は、設備業者あるいは設備設計者に確認します。 転倒モーメントと安定モーメントの関係 転倒モーメントMtよりも安定モーメントMaが大きければ、構造物は転倒しません。 転倒モーメントと安定モーメントは下記の関係があります。 ・Mt<Ma 安定 ・Mt>Ma 転倒 とてもシンプルな考え方ですね。 では、安定モーメントはどうやって検討するのでしょうか。 ただ、このような計算は一般的ではないです。 普通は、 N=M/L より引抜軸力を計算します。 Nは引抜軸力、Mは転倒モーメント、Lはアンカー芯間距離です。 このNに対して、引抜抵抗力Naが大きければ転倒しないことが確認できます。 また転倒モーメントに対して、基礎重量で耐える考え方もあります。 転倒モーメントによる基礎の反力分布を下記のように考えます。 この偶力によるモーメントが、そのまま安定モーメントです。 なお上図の反力分布で、引抜方向の反力がでていますが、これは長期時の圧縮反力により打ち消されることを確認します。 転倒モーメントとアンカーの計算 実際に転倒モーメントによる、アンカーの計算をします。 下図のように設備機器が、基礎上にアンカーされています。 このときの必要なアンカー径を算定しなさい。 なお、引抜き力により基礎が破壊されることは無いとする。 転倒モーメントは下記です。 6=6. 0kNm アンカーボルト間距離は、2. 0mなのでアンカー1本当たりに作用する軸力Nは、 N=6. 0/2. 0=3. 0kN です。 忘れてならないのが、せん断力です。 各ボルトに作用するせん断力Qは、 Q=10. 0kN アンカーM16を使います。 75=150(0. 75とはネジ部の欠損部を考慮)。 00 となり、M16のアンカーボルトを用いればOKだと分かりました。 実際はもっと細かい計算します。 頭の片隅にいれてください。 ただ、計算の流れは概ねこの通りで、 ・転倒モーメントを計算する ・引抜力を計算 ・引抜抵抗力と引抜力を比較して問題ないことを確認する を確認します。 まとめ 今回は転倒モーメントについて説明しました。 転倒モーメントの計算方法、重心位置の関係、安定モーメントの意味など理解頂けたと思います。 転倒しやすい構造物は、転倒モーメントを計算してみましょう。 転倒の意味も覚えましょうね。 下記が参考になります。

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