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第６巻 |
広島大学大学院教授 沢 俊行
●分布荷重が作用するときは合力の作用中心を探せ
●分布荷重を2度積分したら，曲げモーメントに
●曲げモーメントが作用するボルト締結部をモデル化
本コラムの第1巻で，技術者には感覚的な「気付き」が重要であることを指摘しました。図面やものを目にしたときに，例えば「ここは危ないんじゃないか」と感じるセンス。こうした気付きが機能すれば，事故は随分と未然に防げるはずです。
今回のテーマである「曲げ」に関しては，特に最大曲げモーメントが作用する位置やおおよその大きさに気付いてほしい。そこでまず，現実に目にする，次の二つのケースについて比較してみましょう。
一つは，軟弱地盤を掘削する際に土砂崩れしないよう，掘削範囲の周囲に打ち込む「矢板」と呼ぶ板。もう一つは，ダムの壁。前者の矢板には土砂による力が，後者の壁にはダムにためた水による力がかかります（図）。
土圧と水圧。一見，同じように作用するように思えますが，実際には違います。土圧は矢板の根元から先端にかけて，逆に水圧は壁の先端から根元にかけて上昇していきます。こうした広い範囲にわたって作用する力を「分布荷重」と呼びます。ここでは，土圧も水圧も，その大きさは0からw0まで直線的に増加するものと仮定しましょう。
図●曲げモーメントが作用する矢板（a）とダムの壁（b）
