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トラス部材のパラメータ

  まず、ばねの時と同様に、トラス構造物内にあるトラス部材1本を一般的な状態を考えてみます。このとき、部材に以下の仮定を設定します。
 1.力は節点にのみ入力、又は伝達し、ピンによる接合であるためモーメントは生じない。
 2.1つの部材で1つの要素を形成し、その断面積は一様である。
 3.断面積に比べて部材の長さは非常に長い。

 これらの仮定から導かれることは、部材に生じる応力や歪みは軸方向の応力,歪みのみを考慮すれば良いということです。つまり、部材に垂直な方向は無視することができるので、1次元として考えることができます。
 

 次にトラス部材のパラメータを上げてみると以下のようなパラメータが上げられます。
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 これらのパラメータを用いて、図のようなトラス部材を考えて、部材のx軸の位置に対する伸び、歪み、応力をグラフで示すと以下のように示されます。
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 応力σは、荷重fを断面積Aで割った(1)式で表せるので、これらを用いて、荷重と伸びの関係を示すと(2)式になります。
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ここでk=EA/lとすれば、1次元ばねと同じ荷重と伸びの式となるので、トラス要素は、ばねのときのばね定数を、トラス要素の断面積,長さ,ヤング率で示しただけであることが分かります。