両端固定梁とは【梁の両端を接合】

○両端固定梁とは
両端固定梁とは梁の両端が固定された状態の梁構造である。両端を「固定」しているため、両端部には荷重だけではなく、曲げモーメントが働く。
【単純梁との違い】
単純梁:梁を乗せただけ
両端固定梁:両端を拘束して固定

○両端固定梁の適用範囲
両端固定梁は梁の両端をボルトや溶接等で接合する梁構造の場合に使用すべきモデルである。梁の両端の付け根の強度を検討する必要がある場合は両端固定梁として計算する。建築物全般が両端固定梁となる。
(両端固定梁の例)
鉄骨構造
RC構造

○梁の種類
梁は支点条件により3種類に分類することができる。「単純梁」と「両端固定梁」と「片持ち梁」である。
「両端固定梁」は建築で頻出する梁構造である。

○支点条件
両端固定梁の支点条件は、両端が「固定支点」である。「固定支点」とは全く動かない支点であり、支点に曲げモーメントが発生する。両端固定梁は計算項目が増えるため、単純な釣り合いの式だけでは計算ができない「不静定構造」となる。単純な計算を行う場合は公式を使用し、複雑な計算は計算ソフトを使用するのが一般的である。

○両端固定梁公式
【中心集中荷重】
W:全荷重
L:スパン長
E:ヤング率
I:断面2次モーメント
M:曲げモーメント
R:反力
Q:せん断力
δ(デルタ):たわみ
R=Q=P/2
M=PL/8
δ=PL³/192EI

【等分布荷重】
W:全荷重
L:スパン長
E:ヤング率
I:断面2次モーメント
M:曲げモーメント
R:反力
Q:せん断力
δ(デルタ):たわみ
R=Q=pL/2
M=-pL²/12、pL²/24
δ=pL⁴/384EI