剛性を表す式

質問

建築士独学中です。

剛性は通常 k = EI で表せるとありました。
これは例えば、片持ちばりの自由端に集中加重がかかったときの変位が 3PL^3/EI となった時でも k = EI のみを指して、たわみ δ = 3PL^3/k となるということでいいのでしょうか？
http://www.fukuicompu.co.jp/fcmweb/daijiten/frame.asp?id=621&IsKW=true

一方、層剛性（水平剛性）を扱うときでは k = 3EI/L~3 等、長さや係数も含めた式になっているので、層間変位 δ = 力/k となってます。
（kは単位変位を生じさせるための力）
http://www.19get.com/user_19get/update/contents/webcourse/05_rikigaku/10_koyuusyuuki.html

同じ剛性でも意味が異なると考えていいのでしょうか？
また、ばね剛性、曲げ剛性、ねじり剛性という言葉もありますが、それらはどちらに分類されますか？

回答No.1

noname#65504 · ベストアンサー

剛性とは、単位変位を生じさせるための外力の大きさと定義されています。
この逆のことばで単位外力の時に生じる変形を柔性と呼びます。

Ｆ＝ｋδ　（Ｆ：外力、ｋ：剛性、δ：変位）
でδを単位変形１とするとＦ＝ｋとなります。
つまりｋ＝Ｆ／δです。

片持ち梁の場合も、ｋ＝Ｆ／δから求めることになります。

バネ剛性とは、一般に建物をモデル化したときにバネと質点で表すモデル化を行います。このときの剛性をバネ剛性といいます。
曲げ剛性は曲げという外力に対するもので、せん断に対してならせん断剛性となります。
ねじり剛性というのはねじれは回転ですので、単位変形ではなく、単位角度に対して必要な外力の大きさを示しています。

用語としては１つです。

お礼

ご回答ありがとうございます。
これまで剛性とは「変形に対する抵抗」という曖昧なものとして理解していましたが、一般化された明確な定義を示して下さって謎が解けました。