片持ち梁にモーメント荷重と集中荷重が作用する問題です。支点Aにおける反力 $V_A$, $H_A$, $M_A$ を求めます。$V_A$ は上向き、$H_A$ は右向き、$M_A$ は時計回りを正とします。

応用数学力学構造力学モーメント力の釣り合い片持ち梁
2025/7/20

1. 問題の内容

片持ち梁にモーメント荷重と集中荷重が作用する問題です。支点Aにおける反力 VAV_A, HAH_A, MAM_A を求めます。VAV_A は上向き、HAH_A は右向き、MAM_A は時計回りを正とします。

2. 解き方の手順

(1) 支点反力 VAV_A, HAH_A, MAM_A を図中に白抜き矢印で示す。(図は省略)
(2) 水平方向の力の釣り合い式 X=0\sum X = 0 を書きます。
5kN の集中荷重の水平成分は 5×45=45 \times \frac{4}{5} = 4 kN です。
したがって、
HA4=0H_A - 4 = 0
(3) 鉛直方向の力の釣り合い式 Y=0\sum Y = 0 を書きます。
5kN の集中荷重の鉛直成分は 5×35=35 \times \frac{3}{5} = 3 kN です。
したがって、
VA3=0V_A - 3 = 0
(4) A点での力のモーメントの釣り合い式 MA=0\sum M_A = 0 を書きます(時計回りを正)。
MAM_A は反時計回りなので負です。
MA+3×2+6=0M_A + 3 \times 2 + 6 = 0
(5) 片持ち梁の支点反力 VAV_A, HAH_A, MAM_A を求めます。
(2) の式から、
HA=4H_A = 4 kN
(3) の式から、
VA=3V_A = 3 kN
(4) の式から、
MA=3×26=12M_A = -3 \times 2 - 6 = -12 kNm
MAM_A は反時計回りなので、MA=12M_A = -12 kNm となります。

3. 最終的な答え

VA=3V_A = 3 kN
HA=4H_A = 4 kN
MA=12M_A = -12 kNm

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