はりのたわみ

質問

縦長長方形の断面形状をした片持ち梁に等分布荷重がかかった梁のたわみを最小にするためには、どのような方法（対策）が考えられるのでしょうか？

回答No.4

no009

＞その方法以外で、何か画期的な方法はないでしょうか？
しかも、「断面縦長さｈを長くする。」のがいやなら。

応力をあまり負担しない中央部（1/3でも可）以降の先端部の梁せいをを短くして、自重を軽くする。
応力負担にあわせて全断面を変えても可。

回答No.3

my3027

縦長さhを長くすることで、梁の自重を考慮した場合、それでも縦長さを長くしたほうがたわみは小さくなりますか？
>自重はbhρLで1次で増えますが、Iはhの3乗で増加します。従って剛性アップの効果＞自重の増加なので効果あります。

例えば、梁の中が中空だったとしたら、その中をトラス構造にするとか、そういう方法でもたわみは小さくなりますか？
＞これは断面二次モーメントIを変えるという事です。同じ断面積でも中立軸より離れた部分が多いほどIは大きくなるので、たわみは小さくなります。トラス構造案はIが形状により違うので、形状を決めてIを計算しないと何ともいえません。

(1)、(2)の方法以外で、何か画期的な方法はないでしょうか？
＞等分布荷重が自重であれば、中空の方法が効果的かもしれません。また、鋼の代わりに炭素複合材料等の比強度の高い材料を使うといいかもしれません。

回答No.2

no009

先端、先端近く、もしくはたわみ量を小さくした箇所を下から支える、または上から吊る。（斜め方向に吊るも可。）

お礼

ご回答ありがとうございます。
上方向に反力（張力）を作用させるということですよね。

その方法以外で、何か画期的な方法はないでしょうか？

回答No.1

my3027

δ=WL^3/8EI
W＝wL
I=bh^3/12なので

(1)断面縦長さｈを長くする。
(2)はりの長さＬを短くする。

お礼

ご回答ありがとうございます。

縦長さhを長くすることで、梁の自重を考慮した場合、それでも縦長さを長くしたほうがたわみは小さくなりますか？
詳しい材料特性値はわかりませんが、材料は一般的な鉄です。

また、話が多少ずれてしまいますが、例えば、梁の中が中空だったとしたら、その中をトラス構造にするとか、そういう方法でもたわみは小さくなりますか？

(1)、(2)の方法以外で、何か画期的な方法はないでしょうか？