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【構造】よもやま話(連載)NO.18

梁要素(3)

梁の場合、要素座標系を意識する必要があります。通常要素X軸は2節点間の方向です。向きは第1指定節点から第2指定節点の方向になります。要素座標系は直交座標系です。


建物の梁をイメージし、断面がH型だと、梁の強軸および弱軸の向きが要素のYまたはZ軸になります。強軸を要素Y軸にしても、要素Z軸にしてもかまいません。どちらにするかあらかじめ決めておき、要素特性で断面2次モーメントYおよびZをそれにあわせて正しく定義します。


要素特性でねじり定数Jがあります。以前は長方形断面や、円筒・薄肉円筒断面のような閉断面では断面相乗2次モーメント、H型、L型の開く断面では、各部分の板(H型であれば3つの板)の幅B、厚さTとすると、∑BT**3/3 で良いと習った記憶がありますが、今はモデラーで形状を入力すると、要素の断面特性は自動計算されるので便利になりました。


建築構造でねじれモーメントを無視したい場合に、要素X軸周りを両端でフリーにすると、この1部材はくるくるをねじれ回転しまうことになり、部材単位で不安定になります。この場合は、両端のうち1端のみをフリーにします。片方がフリーなのでねじれは伝達されません。


この指定は結構メンドウなので、端部にフリーの指定はしないで、Jに小さい値(0.001など)を定義する方が簡単です。


[From MSC技術室 K.M]

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