構造物の強さ

  剛体の運動
  並進運動や回転運動などがある。
   
  剛体のつりあい
  ΣF=0 かつ ΣM=0 のとき、剛体はつりあっている。
  つまり静止状態である。
   
  構造物の形と応力
  構造物の内部に生じる力を応力といい、断面の形状や構造形式に依る。
  断面の形状が円形＞長方形＞I字型の順に歪みが小さくなる。
  S=I/Cが大きいほどσが小さくなるため、効率の良い断面と言える。
  構造形式には、梁、アーチ、ラーメン構造などがある。
  
  また、構造材料によって性質が異なり、石やコンクリートは圧縮応力に強いが、
引っ張り応力には弱い。鋼材は引っ張りにも圧縮にも強い。

アーチ構造は圧縮応力に強い材料に適した構造形式である。曲げモーメントを圧縮力に
変換するアーチ内では、荷重の大部分の力は圧縮力であるからである。
アーチ構造は古くから使われていて、建築史上で重要である。
  コーンビーフの缶で作ったアーチは、５kgの重りにも耐えることができる。
   
  ラーメン構造は近代建築において最も一般的な構造形式であり、それは鉄筋コンクリートと関係が深い。
荷重による変形は曲げ変形がほとんどであり、せん断変形・軸方向変形はほとんど発生しない。
橋によく使われていて、広く空間を作ることができ、建設費が割安で、耐震性に優れる
点が特長である。 

    The Strength of Various Structures

  Motion of Rigid Body
  Involves translation, rotation etc.
   
  Equilibrium of Rigid Body
  When ΣF=0 and ΣM=0, the rigid body is balanced. In other words, it is in a 
stationary state.
   
  Shape and Stress of Structures
  The power inside a structure is called stress. Stress depends on the form 
and structural type of the section. Section form distortion becomes smaller in
order of circular　>　rectangular　>　I letter type. If S=I/C gets larger, σ gets smaller, 
creating a section with a good efficiency. Structural types include the beam, 
the arch and the Rahmen.
 
   The characteristics of the structure also differ depending on the 
structural material. Stone and concrete are strong against compressed stress, 
but weak against tensile stress. Steel is strong not only against tension, but 
also against compression. 
 
  Materials which are strong against compressed stress should be used for the 
arch structure. Inside the arch which converts bending moment into 
compression, most of the load’s power is compression. The arch structure has 
been used for a long time, and is an important part of construction　history. 
Even an arch made out of a can of corned beef is able to withstand the weight of five kilograms. 
   
  In modern architecture, the Rahmen structure is the most widely used type of 
structure, and is strongly related to reinforced concrete. Transformation from 
load is almost always bending deformation. Shear deformation and axial direction 
deformation rarely happens. The Rahmen structure is often used for bridges. 
The most important feature of the Rahmen structure is that it is earthquake-proof, 
and also the shape of the Rahmen structure makes it possible to create a large, open space.


　今回は構造物の強さについて学んだ。
　物体が力を受けて静止している状態をつりあい状態という。力がつりあっていないと
物体は並進運動をし、モーメントがつりあっていないと回転運動をする。
構造物の内部に生じる力を応力といい、断面の形状や構造形式に依る。
断面が円形だとひずみが大きく、長方形だと小さい。また、I字型だとさらに小さくなる。
　構造形式には、梁、アーチ、ラーメン（Rahmen）構造などがある。
構造材料によって性質が異なり、石やコンクリートは圧縮応力に強いが、引っ張り応力
にはそれほどでもない。鋼材は引っ張りに強く、圧縮に弱い。
アーチ構造は圧縮応力に強い材料に適した構造形式である。曲げモーメントを圧縮力に
変換するアーチ内では、荷重の大部分の力は圧縮力であるからである。
アーチ構造は古くから使われていて、建築史上で重要である。
　ラーメン構造は近代建築において最も一般的な構造形式であり、それは鉄筋コンクリート
と関係が深い。
荷重による変形は曲げ変形がほとんどであり、せん断変形・軸方向変形はほとんど発生しない。
橋によく使われていて、広く空間を作ることができ、建設費が割安で、耐震性に優れる点が特長である。 

I learned it about the strength of the structure this time. 
The state that an object is taken the power, and stand still is in condition 
to be balanced. The object does a translation unless power is balanced and 
does rotary motion unless a moment is balanced. The power to occur inside of 
the structure is stress and depends on sectional shape and construction. 
If a section is circular as for it, a distortion is big and is small when it 
is a rectangle. In addition, it shrinks more when it is an I character type. 
In construction, there are a beam, an arch, a bent（Rahmen）. Properties are 
different by structure materials, and a stone and the concrete resist 
compression stress, but it is not it in tensile stress. The steel materials 
resist tensile stress and are poor at compression stress. The arched 
structure is construction suitable for materials resisting compression stress. 
Because, in the arch which converts moment of bending into compression power, 
most power of the load is compression. 
The arched structure is used for a long time and is important in building 
history. A bent is the most general construction in modern architecture, and, 
as for it, relations are close to steel reinforced concrete. As for the 
transformation by the load, curve transformation is often found in it, and 
most of the shear / the axial direction transformation does not occur. 
It is used well in a bridge and can make large space, and construction costs 
are economical and can be superior to quake resistance.  



　Strength, The balance of forceｓ between both sides 
(強度、力のつり合い) 

○The force and The transformation 
(力と変形) 
Shape and the material are different by the structure. 
(構造物で形や材料が違う。) 
This is decided by dynamically examining. 
(これは力学的に検討して決まったものである。) 
About the transformation of the Structure.
(構造物の変形について) 
If the transformation of the material is small, it is the rigid body. 
(変形が小さい→剛体) 
About the movement of the rigid body 
(剛体の運動について) 
It shows by resultant force + moment. 
(合力＋モーメントで表す。) 
About the balance of the rigid body between both sides. 
(剛体のつり合いについて) 
If the object is at rest by power, this means keeping the balance between both sides. 
(もし物体が力によって静止しているならば、これはつり合い状態である。) 
Stress = Force of pull ÷ Sectional area 
(応力＝引張力÷断面積) 
Sistortion = Expansion ÷ First length 
(ひずみ＝伸び÷最初の長さ) 
Stress = Young's modulus (elastic coefficient) × Distortion 
(応力＝ヤング率（弾性係数）×ひずみ) 
When thinking about the section power of the beam, we must think about 
the moment and the shearing force. 
(梁の断面力を考えるときは、モーメントとせん断力を考える。) 
The distortion is distributed in the straight line. 
(ひずみは直線的に分布する。) 
round section ・・・ the transformation is large. 
(丸断面・・・変形が大きい) 
I section ・・・ the transformation is small. 
(I断面・・・変形が小さい) 
The dynamic property is different by the shape of the section. 
(断面の形状によって力学的性質が異なる。)
○Steel and concrete
(鋼とコンクリート)
Steel is a good material because it has an expansion and strength. 
(鋼は伸びと強度がありいい材料である。) 
As for concrete, a dynamic character is different according to the ratio of the element. 
(コンクリートは成分の割合によって力学的性質が異なる。) 
Concrete is strong in compression and weak to the pull. 
(コンクリートは圧縮に強く引っ張りに弱い。)
○Shape of structure and distribution of stress
(構造物の形と応力の分布 )
The distribution of the stress is different according to shape. 
(形によって応力の分布が異なる。)
Because the stress is distributed, Shatyoukyou is reasonable.  
(斜張橋は力学的に合理的。→応力を分散させるから 。)
○Construction of bridge
(橋の建設)
Making of base → Temporary support construction → Construction that piles up stones
→ Completion 
(基礎を作る→仮支持工→石積工事→完成)
The bridge where 5kg can be endured can be built with a corned beef can.
(コンビーフの缶でも５kgに耐える橋を作ることができる。) 




　応力とは物体のある一部分に微小な直方体を考え、回転運動、並進運動が存在
しないと仮定したときに、微小直方体の各面に働く単位面積当たりの力と定義される。
応力には法線応力とせん断応力の２種類が存在する。
　歪みとは材料工学において材料の形状の変化のことを言う。垂直に変化する歪みを
垂直歪み、せん断に起きる歪みをせん断歪みという。
　物体の応力の大きさは面積あたりの力で与えられている。応力の大きさがある限界
にあるときは、応力と歪みは比例している。これをフックの法則という。
力の加え方によっていろいろな種類の歪みが生じ、したがって、これに伴い種々の
弾性率が定義される。その中で伸び歪みに対する弾性率、すなわち単位の歪みを
生じさせるのに要する応力でもって表されるのがヤング率である。
　材料はどのようなものであれ荷重を受け、材料内に応力が発生する。
このとき材料は応力によって形状が変化する。

　Stress is defined as power per a unit area that acts on each aspect of 
a minute rectangular solid when  there are not rotary motion  and a 
translation.There are Normal stress and Shear stress of two kinnds in a stress.
 Strain is a change of shape of materials in strength of materials. A strain 
to change perpendicularly is a perpendicular strain, a strain to happen for 
shear is a shear strain.
 Size of stress of an object is given by power per a unit area. When size of 
stress reaches a certain limit, a strain is in proportion to stress.
We call this a Hooke's law. Various strain occur by the method of increasing 
the power, therefore a coefficient of elasticity is defined. In that a 
coefficient of elasticity for a growth and strain, the stress that is 
necessary to let a distortion of a unit occur is Young's modulus.
 All materials catch load and as for all materials, stress occurs in materials.
Then as for the materials, shape changes by stress.



Tere are various makeups around our.
A tunnel,a bridge,a road,a dam,a dike are hit it.          
Those materials are decided by dynamic examination.
we call the thing which is hard to transform in a make up a rigid body. 
A distortion is in proportion to stress and calls the ratio a Young’s modules.
Stress concentration lowers strength of a makeup.                  
Stress is a way of thinking that is used to decide good materials of 
the efficiency for various makeups.
Concrete and steel are good materials.
Concrete is weak to pull,but strong in compression.
Stress distribution varies with shapes.         
As for the dildo,stress is equal,and it is dispersed.                   
A stone and concrete are good for material　an arch becomes deep as for 
the arch type,and to become stromg in compression.                  
Stress concentrates ramen structure at the corner.

私たちの身の回りには様々な構造物がある。
トンネル、橋、道路、ダム、堤防などかそれにあたる。
それらの材料は力学的検討によりきめられる。　　　　
構造物で変形しにくいものを剛体という。
また、応力と歪みは比例していてその比率はヤング率と呼ばれる。
また応力集中は、構造物の強度を下げる。
応力とは、様々な構造物に対し効率の良い材料を決めるために用いられる考え方である。
特に良い材料てしては、鋼やコンクリートがある。
コンクリートは引っ張りに弱いが圧縮に強い。応力分布は形状により、変化する。
張り型は、応力が均等に分布される。
アーチ型はアーチが深くなるほど圧縮に強くなるため、石やコンクリート造りがよい。
また、ラーメン構造は角に応力が集まる。