静力学
断面法: 切って一部材を直接解く
断面で棒を露出、片側を剛体FBD、ΣMモーメント中心の技、部材力の解法、節点法との比較
トラスの奥の一部材を求めるのに、節点を一つずつたどる必要はありません。仮想の線でまっすぐ切り、切った塊をつり合わせれば、断面一つ・多くは式一つで答えが出ます。
断面をトラス上で動かしてください。良い断面は狙う部材をまっすぐ横切り、未知力の棒を多くて三本だけ通ります。
どちらか片側を丸ごと剛体として残します。切った棒がその外力になり、未知数は多くて三つ、つり合い式も三つです。
コツはこれです。切った棒のうち二本が交わる点でモーメントを取れば、その二本は消え、三本目がΣM=0から直接出ます。
荷重をドラッグしてください。モーメント中心を決めておけば、下弦材の力は式一つで解け、Pに応じて大きくなります。
二つの道具を比べましょう。断面法は狙う部材へ式一つで跳び、節点法はそこへ棒を一本ずつたどります。
実際に使う断面法はトラスに仮想の線を引き、未知の棒を多くて三本通るように切り、片側をΣFx=0・ΣFy=0・ΣM=0に従う剛体として扱います。切った棒のうち二本が交わる点でモーメントを取り、三本目を式一つで取り出すのが断面法の代表技です。奥の特定の部材を数本だけ要るときは断面法、全部要るときは節点法を使います。次は、同じ自由物体の切断が、部材が軸力以上を受けるフレームと機械へ広がります。
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