STEP7-1ではたわみ角法の基本公式について説明しました。節点の数だけ出てくる節点方程式、層の数だけ出てくる層方程式、 というようにたわみ角法では、多くの方程式を連立させて解くことになります。そのためにまず、 このSTEP7-2では実際の流れ、方程式の立て方について説明していきたいと思います。
右図のような簡単なラーメンを例にして考えていきます
A、Dともに固定端 → θAB=θDC=0
すなわち → φAB=φDC=0
(φAB=2EKθAB、φDC=2EKθDC)となります。
節点は直角を保つので
θBA=θBC ⇒ φBA=φBC=φB(まとめてφBとする)
θCB=θCD ⇒ φCB=φCD=φC(まとめてφCとする)
はりBCの両端は回転しない ⇒ 部材角は発生しない ⇒ RBC=0
⇒ ψBC=0 (ψBC=-6EKRBC)
B点とC点の水平方向への節点移動は等しい ⇒ RAB=RDC
⇒ ψAB=ψDC=ψ(まとめる)
以上の方程式を使ってこのラーメンを解いていくと・・・・
式⑦より、②+③ 4φB+φC+ψ=0 ...①’
式⑧より、④+⑤ φB+4φC+ψ=0 ...②’
①’、②’を連立させて解くと、
φB=-1/5ψ・・・a
φC=-1/5ψ・・・b
P・h 式⑨を整理して
P・h/K+3φB+3φC+4ψ=0
これに式a、bを代入して整理すると
ψ=-5Ph/14K・・・c
式a、b、cを①②③④⑤⑥に代入してモーメントを求めることができます。