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書籍詳細

土木・環境系コアテキストシリーズ B-1)

  構造力学

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野村卓史 日大教授 工博 著

発行年月日:2011/09/02 , 判 型: A5,  ページ数:240頁

ISBN:978-4-339-05611-2,  定 価:3,240円 (本体3,000円+税)

ジャンル:

構造物の力の伝達と変形について解析するための基礎理論を「はり」の力学を中心に説明した後,立体的な構造物における力の伝達の解析方法について解説。また,エネルギー原理に基づいて構造物の変位を解析する方法を説明している。

【目次】

1.力のつり合い
1.1 力のつり合いの基本
1.1.1 ニュートンの運動の法則
1.1.2 力のモーメント
1.1.3 力の次元と単位
1.力のつり合い
1.1 力のつり合いの基本
1.1.1 ニュートンの運動の法則
1.1.2 力のモーメント
1.1.3 力の次元と単位
1.1.4 力がつり合っている状態
1.1.5 ベクトルとしての力
1.1.6 合力の大きさと作用位置
1.1.7 力のつり合い条件の成分表記
1.2 モーメントのつり合い
1.2.1 偶力と集中モーメント
1.2.2 モーメントのつり合い条件
1.3 反力
演習問題

2.静定はり
2.1 はり
2.1.1 橋の力学モデル
2.1.2 単純ばりと片持ちばり
2.2 静定と不静定
2.3 単純ばりの支点反力と断面力
2.3.1 支点反力の求め方
2.3.2 はりの内力(断面力)
2.4 断面力の意味
2.4.1 軸力
2.4.2 せん断力
2.4.3 曲げモーメント
2.5 片持ちばり
2.5.1 片持ちばりの支点反力
2.5.2 片持ちばりの断面力
2.5.3 反力モーメントの向き
2.5.4 支点の種類
2.6 集中モーメントと分布荷重
2.6.1 集中モーメント
2.6.2 分布荷重
2.7 ゲルバーばり
2.7.1 連続ばりとゲルバーばり
2.7.2 連結点の見方(1)
2.7.3 連結点の見方(2)
2.7.4 ゲルバーばりの断面力
2.7.5 その他のゲルバーばり
2.8 影響線
2.8.1 単純ばりの支点反力の影響線
2.8.2 単純ばりの断面力の影響線
2.8.3 影響線の応用例:複数の荷重による支点反力と断面力
演習問題

3.応力とひずみ
3.1 直応力と直ひずみ
3.1.1 直応力
3.1.2 ひずみ
3.1.3 縦ひずみと横ひずみ
3.1.4 応力とひずみの関係
3.1.5 例題
3.2 せん断応力とせん断ひずみ
3.2.1 せん断応力
3.2.2 せん断ひずみ
3.2.3 せん断応力とせん断ひずみの関係
3.3 組み合わせ応力と平面応力
3.3.1 組み合わせ応力
3.3.2 2 次元的に広がった物体の応力
演習問題

4.断面の諸量
4.1 断面積
4.2 図心と断面1次モーメント
4.2.1 重心と図心
4.2.2 断面1次モーメントの性質
4.3 断面2次モーメント
4.3.1 定義
4.3.2 断面2次モーメントの性質
演習問題

5.はりの応力とたわみ
5.1 曲げによる変形
5.1.1 はりの変形の概略
5.1.2 はりの変形の考え方
5.2 曲げによる直応力
5.2.1 ひずみ分布に対応する直応力分布
5.2.2 中立軸の位置
5.2.3 曲げモーメントと直応力の関係
5.2.4 曲げによる直応力分布についての補足
5.3 はりのせん断応力
5.3.1 せん断力とせん断応力の基本的な関係
5.3.2 曲げとせん断がともに作用する断面
5.3.3 せん断応力分布の誘導
5.3.4 長方形断面のせん断応力分布
5.3.5 I 型断面のせん断応力分布
5.4 曲げモーメントとたわみの関係
5.4.1 はりのたわみに関する仮定
5.4.2 はりの微小部分の変形
5.5 たわみと曲げモーメントの関係の微分方程式
5.5.1 微分方程式の誘導
5.5.2 微分方程式の解
5.5.3 境界条件:支点の条件
5.5.4 例題:集中荷重が作用する片持ちばりのたわみ
5.5.5 例題:集中荷重が作用する単純ばり[たわみ,たわみ角の連続条件]
5.5.6 境界条件に関する補足
5.6 荷重・断面力・たわみの微分関係
5.6.1 分布荷重・せん断力・曲げモーメントの微分関係
5.6.2 微小部分のつり合い
5.6.3 荷重・断面力・たわみの微分関係と関数の次数
演習問題

6.トラスとラーメン
6.1 トラス構造の特徴
6.2 トラスの解法:節点法
6.2.1 支点反力
6.2.2 節点ごとのつり合い条件
6.2.3 節点法による軸力の求め方
6.2.4 未知数と方程式の関係
6.3 トラスの静定・不静定の判別
6.3.1 判別式
6.3.2 不静定次数
6.4 トラスの解法:断面法
6.5 3 ヒンジ構造のトラス
6.6 ラーメン構造の特徴
6.7 静定ラーメンの部材力の求め方
6.7.1 支点反力
6.7.2 部材の断面力の求め方
6.7.3 断面力の分布
6.8 3 ヒンジラーメン
演習問題

7.エネルギー原理
7.1 仕事とひずみエネルギー
7.1.1 仕事
7.1.2 ひずみエネルギー
7.1.3 トラスにおける仕事とひずみエネルギー
7.2 相反定理
7.2.1 ベッティの相反定理
7.2.2 相反定理の証明
7.3 カスティリアノの定理
7.3.1 カスティリアノの定理とその証明
7.3.2 カスティリアノの定理によるトラスの変位の計算
7.3.3 曲げを受ける部材のひずみエネルギー
7.3.4 曲げを受ける部材に対するカスティリアノの定理の適用
7.3.5 細長い部材における変形のオーダーの比較
7.3.6 カスティリアノの定理の補足
7.4 仮想仕事の原理
7.4.1 仮想仕事の原理と単位荷重の定理
7.4.2 トラス構造における仮想仕事の原理
7.4.3 仮想仕事の原理(単位荷重の定理)によるトラスの変位の計算
7.4.4 仮想仕事の原理(曲げを受ける部材への適用)
7.4.5 仮想仕事の原理(温度変化などによる変形)
演習問題

8.不静定構造の解法
8.1 不静定構造の解き方の基本
8.1.1 不静定構造
8.1.2 不静定ばり
8.1.3 不静定トラス
8.2 仮想仕事の原理を用いる解き方
8.2.1 仮想仕事の原理による不静定ばりの解き方
8.2.2 仮想仕事の原理による不静定トラスの解き方
8.3 一般化された構造物の安定・不安定および静定・不静定の判別
8.3.1 外的な安定と不安定
8.3.2 内的な安定と不安定
8.3.3 骨組み構造の不静定次数
8.4 内的不静定構造の解き方
8.4.1 最小仕事の原理
8.4.2 最小仕事の原理の誘導
8.4.3 例題の解
8.4.4 内的不静定トラス
8.4.5 最小仕事の原理の補足
演習問題
演習問題解答
索引

[本書の著者、野村先生による書籍紹介コメント]

橋などの構造物は土木技術者が整備する社会基盤システムを具体的に構成するもので,その設計と建設には高度なテクノロジーが集約されています。本書「構造力学」は構造物を作るために必要な力学の基礎を学ぶための教科書です。

大学入学後からでも学ぶことができるように,本書で必要とする力学の初歩的事項から解説しています。コンクリート構造学や鋼構造学,あるいは橋工学など,より実学性が高い科目を学ぶための学力をつけることを目的としていますが,本書の内容を修得すれば,シンプルな構造物を設計するために必要な素養がひととおり身につくことでしょう。

本書で一番心がけたことは,基本的な法則と原理およびそれに基づく定理等をできるだけていねいに,具体的に説明することです。力学系の専門書では,式から式への展開をたどる力が十分でないと,教科書の記述を理解することが困難です。近年の多様な入試制度により,学生によって数学や物理の基礎力はさまざまですので,できるだけ多くの学生が構造力学の基礎を修得できるよう分かりやすく書くことに努めました。説明を具体的にするために図を多数用いておりますし,例題の解き方も省略を避け,原則的なこと,注意しなければならないことを盛り込んでいます。公式的な関係式だけを暗記するのではなく,ぜひ熟読して構造物の力学の基礎力をつけて下さい。

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在庫は時期によりまして変動することがございますので、ご了承ください。