与えられた構造物における支点反力を求める問題です。構造物は、支点Aと支点Bを持ち、点Cで部材が接続されています。部材には、集中荷重$P$、分布荷重$q$、三角形分布荷重$w$、およびモーメント荷重$M$が作用しています。

応用数学構造力学静力学力の釣り合いモーメントの釣り合い支点反力
2025/7/25

1. 問題の内容

与えられた構造物における支点反力を求める問題です。構造物は、支点Aと支点Bを持ち、点Cで部材が接続されています。部材には、集中荷重PP、分布荷重qq、三角形分布荷重ww、およびモーメント荷重MMが作用しています。

2. 解き方の手順

まず、支点Aの反力をRAR_A、支点Bの反力をRBR_Bとします。
力の釣り合いとモーメントの釣り合いの式を立てて、反力RAR_ARBR_Bを求めます。
* **力の釣り合い(鉛直方向)**
RA+RBP12wlql=0R_A + R_B - P - \frac{1}{2}wl - ql = 0
RA+RB=P+12wl+qlR_A + R_B = P + \frac{1}{2}wl + ql (1)
* **モーメントの釣り合い(点A周り)**
RB(l+12l+12l)P(12l)M12wl(12l+2312l)ql(12l+l/2)=0R_B(l + \frac{1}{2}l + \frac{1}{2}l) - P(\frac{1}{2}l) - M - \frac{1}{2}wl(\frac{1}{2}l + \frac{2}{3}\frac{1}{2}l) - ql(\frac{1}{2}l + l/2) = 0
2lRB=12Pl+M+512wl2+32ql22l R_B = \frac{1}{2}Pl + M + \frac{5}{12}wl^2 + \frac{3}{2}ql^2
RB=P4+M2l+524wl+34qlR_B = \frac{P}{4} + \frac{M}{2l} + \frac{5}{24}wl + \frac{3}{4}ql (2)
* **(1)式に(2)式を代入してRAR_Aを求める**
RA=P+12wl+ql(P4+M2l+524wl+34ql)R_A = P + \frac{1}{2}wl + ql - (\frac{P}{4} + \frac{M}{2l} + \frac{5}{24}wl + \frac{3}{4}ql)
RA=34PM2l+724wl+14qlR_A = \frac{3}{4}P - \frac{M}{2l} + \frac{7}{24}wl + \frac{1}{4}ql (3)

3. 最終的な答え

RA=34PM2l+724wl+14qlR_A = \frac{3}{4}P - \frac{M}{2l} + \frac{7}{24}wl + \frac{1}{4}ql
RB=P4+M2l+524wl+34qlR_B = \frac{P}{4} + \frac{M}{2l} + \frac{5}{24}wl + \frac{3}{4}ql

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