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書籍詳細
 
絵と式でわかる構造工学基礎
大内一・角掛久雄著
B5・160頁 / 2808円
発行年月日 : 2011年1月
ISBN : 978-4-7655-1775-1
 

内容紹介
構造力学は構造工学のための基礎学問であり,構造工学は構造設計を発展させるための学問である。本書は,構造工学への興味と基礎知識を身に付けることを目的とした教科書であり,高校や大学講義で教官の指導・助言のもと,考え方や原理を効率的に学べるよう工夫している。変位・変形やトラス部材の構造物への使用法などといった基礎知識の重要性は「参考」という形で示し,考え方や原理のポイントは「要点」として示した。
 
目次
1 構造物に働く力の釣合い

1.1 はじめに
1.2 構造物と荷重
 1.2.1 種々の構造物
 1.2.2 骨組構造
 1.2.3 面構造
 1.2.4 荷重作用
 1.2.5 集中荷重と分布荷重
 1.2.6 作用時間と荷重
 1.2.7 骨組構造と荷重の取扱い
1.3 支持条件
 1.3.1 支承(沓)
 1.3.2 固定支持
 1.3.3 支持条件と記号
1.4 安定・不安定と静定・不静定
 1.4.1 平面内での全体の釣合い
 1.4.2 外的不安定
 1.4.3 内的不安定
 1.4.4 外的静定と不静定
1.5 静定構造物の反力
 1.5.1 集中荷重を受ける単純梁の反力
 1.5.2 等分布荷重を受ける単純梁の反力
 1.5.3 三角形分布荷重を受ける単純梁の反力
 1.5.4 集中荷重を受ける折れ梁
 1.5.5 水平集中荷重を受ける静定ラーメン
 1.5.6 水平集中荷重を受ける両端回転拘束柱
 1.5.7 等分布荷重を受ける円弧アーチ
 1.5.8 軸対象外圧を受ける円弧アーチ


2 応力と断面力

2.1 はじめに
2.2 弾性応力とひずみ
 2.2.1 弾性と塑性
 2.2.2 ひずみ
 2.2.3 応 力
 2.2.4 応力とひずみ(平面応力)
 2.2.5 2軸&1軸応力−ひずみ関係
2.3 断面力と断面の性質
 2.3.1 応力と断面力
 2.3.2 任意座標軸周りの断面1次モーメント
 2.3.3 図心軸周りの断面1次モーメント
 2.3.4 任意座標軸周りの断面2次モーメント
 2.3.5 図心軸周りの断面2次モーメント
2.4 断面力による応力
 2.4.1 梁の軸方向応力
 2.4.2 曲げモーメントと曲げ応力
 2.4.3 軸力と軸応力
 2.4.4 合応力
 2.4.5 縁応力と断面係数
 2.4.6 代表断面の断面2次モーメントと断面係数
 2.4.7 曲げに伴うせん断応力


3 静定骨組構造

3.1 はじめに
3.2 部材の断面力
 3.2.1 直線部材の断面力
 3.2.2 断面力と符号
 3.2.3 断面力の算定
 3.2.4 内的静定と内的不静定
3.3 直線部材
 3.3.1 集中荷重を受ける単純梁の断面力
 3.3.2 等分布荷重を受ける単純梁の断面力
 3.3.3 集中荷重を受ける張出し梁の断面力
 3.3.4 集中荷重を受ける片持梁の断面力
 3.3.5 集中荷重と等分布荷重を受ける張出し梁の断面力
 3.3.6 荷重分布と断面力の関係
3.4 折れ部材,曲線部材
 3.4.1 曲線部材の断面力
 3.4.2 折れ部材の断面力
 3.4.3 円弧アーチの断面力
3.5 平面ラーメン
 3.5.1 鉛直等分布荷重を受ける静定2ヒンジラーメンの断面力
 3.5.2 逆対称水平荷重を受ける静定2ヒンジラーメンの断面力
 3.5.3 逆対称水平荷重を受ける柱中央ヒンジ・基部固定静定ラーメンの断面力
 3.5.4 水平荷重を受ける端部固定不静定ラーメンの断面力−簡易な考え方(1)
 3.5.5 水平荷重を受ける1層2スパンラーメン
 3.5.6 水平荷重を受ける2層1スパンラーメン
 3.5.7 水平荷重を受ける端部固定不静定ラーメンの断面力−簡易な考え方(2)梁剛性が無限大で柱上端部が完全回転拘束を受けるとき
 3.5.8 ラーメンに作用する曲げ/軸応力比について
3.6 平面トラス
 3.6.1 平面トラス
 3.6.2 三角トラス
 3.6.3 トラス橋−(1)部材の軸力
 3.6.4 トラス橋−(2)全体としての断面力を考える
 3.6.5 梁とトラスの混合構造(1)
 3.6.6 梁とトラスの混合構造(2)


4 骨組部材の変位と剛性

4.1 はじめに
 4.1.1 なぜ変位や剛性が重要?
4.2 部材の変位
 4.2.1 梁の変位に関する基礎微分方程式
 4.2.2 微分方程式を解くに当たっての境界条件
 4.2.3 等分布荷重を受ける単純梁の変位曲線
 4.2.4 集中荷重を受ける単純梁の変位曲線
 4.2.5 不静定問題への適用−等分布荷重を受ける連続梁
 4.2.6 先端集中荷重を受ける片持梁の変位曲線
 4.2.7 等分布荷重を受ける両端固定梁の変位曲線
4.3 部材の剛性
 4.3.1 等分布荷重を受ける単純梁のたわみ剛性
 4.3.2 基部固定柱の水平変位剛性と固有周期


5 骨組部材のエネルギー

5.1 はじめに
5.2 エネルギーの概念
 5.2.1 ひずみエネルギーの考え方
 5.2.2 外力仕事の考え方
5.3 ひずみエネルギー
 5.3.1 ひずみエネルギー
 5.3.2 断面力によるひずみエネルギー
5.4 エネルギー保存則
 5.4.1 エネルギー保存則
 5.4.2 エネルギー保存則の弾塑性問題への適用性について
5.5 カステリアノの定理
 5.5.1 カステリアノの定理
 5.5.2 カステリアノの第2定理より片持梁のたわみを求める
5.6 最小仕事の原理
 5.6.1 最小仕事の原理と支点反力
 5.6.2 2径間連続梁−中間支点上のモーメントを不静定力にとる場合
 5.6.3 2径間連続梁−中間支点上の鉛直反力を不静定力にとる場合
 5.6.4 剛性が異なる2径間連続梁−中間支点反力を不静定力にとる場合
 5.6.5 ばね支持された2径間連続梁−中間支点反力を不静定力にとる場合
5.7 仮想仕事の原理
 5.7.1 剛体に関する仮想仕事の原理
 5.7.2 仮想仕事の原理と剛な単純梁の支点反力
 5.7.3 補仮想仕事の原理と剛な3ヒンジアーチの変位
 5.7.4 弾性連続体に対する仮想仕事の原理
 5.7.5 軸力を受ける棒部材に対する仮想仕事の原理
 5.7.6 曲げを受ける棒部材に対する仮想仕事の原理
 5.7.7 単位変位法と単位荷重法


6 骨組構造の耐力

6.1 はじめに
6.2 弾塑性応力とひずみ
 6.2.1 弾塑性応力−ひずみ関係
6.3 弾塑性モーメントと曲率
 6.3.1 鋼材断面のモーメント−曲率関係
6.4 軸力が作用する場合の降状モーメントと全塑性モーメント(終局モーメント)
 6.4.1 種々の鋼材断面の降伏モーメント
 6.4.2 種々の鋼材断面の全塑性モーメント
 6.4.3 RC断面の全塑性モーメント
6.5 塑性ヒンジと崩壊機構
 6.5.1 静定梁と塑性ヒンジ
 6.5.2 不静定梁の崩壊機構1
 6.5.3 不静定梁の崩壊機構2
 6.5.4 不静定梁の崩壊機構3
 6.5.5 不静定ラーメンの柱モーメント
 6.5.6 一層ラーメンのモーメント分布と崩壊機構
 6.5.7 二層ラーメンのモーメント分布と崩壊機構
6.6 骨組構造の耐力
 6.6.1 不静定梁の耐力
 6.6.2 水平荷重を受ける1層1スパンラーメンの耐力
 6.6.3 水平荷重を受ける1層多スパンラーメンの耐力
 6.6.4 水平荷重を受ける連続橋の耐力


7 骨組構造の構造設計に向けて

7.1 はじめに
7.2 構造設計と耐震設計
 7.2.1 構造設計とは?
 7.2.2 なぜ耐震設計か?
7.3 構造設計の原理
 7.3.1 照査の流れ
 7.3.2 安全係数
 7.3.3 許容応力度設計法
 7.3.4 終局強度設計法
 7.3.5 限界状態設計法
 7.3.6 性能照査型耐震設計法
7.4 震度法と修正震度法
 7.4.1 震度法と修正震度法
7.5 固有周期
 7.5.1 一自由度系の固有周期
 7.5.2 簡単な構造物の固有周期
7.6 応答スペクトル
 7.6.1 変位応答
 7.6.2 速度応答スペクトル
 7.6.3 応答スペクトルの種類と相互の関係
 7.6.4 道路橋示方書に定められる加速度応答スペクトル
7.7 エネルギー一定則
 7.7.1 エネルギー一定則と応答値の予測
 7.7.2 一層ラーメンの設計モーメント
 7.7.3 二層ラーメンの設計モーメント
 7.7.4 二層ラーメンの剛性と固有周期
7.8 靭性設計
 7.8.1 靭性設計の基本−鉄筋コンクリート(RC)部材を例に
 7.8.2 RC部材の変位靭性と曲率靭性
 7.8.3 RC部材の変位靭性と回転靭性
 7.8.4 鋼部材の変位靭性と曲率靭性
Copyright