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対話型シミュレーター

弾性床上梁の反力分布と特性長シミュレーター

地盤ばねを強くしたときに沈下がどこまで減り、支持長がどう短くなるかを可視化します。

パラメータ入力
等分布荷重 q
kN/m

梁に作用する線荷重です。

スパン L
m

地盤上梁の評価長さです。

曲げ剛性 EI
MN m2

梁の曲げ剛性です。

地盤ばね k
kN/m2

単位面積あたりの地盤反力係数です。

計算結果
—
特性係数 λ
—
代表沈下
—
有効支持長
—
総荷重
有限長梁のたわみ形
有効支持長と沈下
スパンと地盤ばねの感度
物理モデルと主要式

$$\lambda=\left(\frac{k}{4EI}\right)^{1/4},\quad y\approx\frac{q}{k}\left(1-e^{-\lambda L}\right)$$

Winkler ばねの線形モデルです。端部条件、地盤連成、ひび割れや降伏は別途考慮してください。

読み取り方

主グラフで支配的な変化を見て、数値カードだけでは見落としやすい折れ点や飽和を確認します。

感度図では、余裕が急に小さくなる入力の組み合わせを探します。

初期設計では結果の絶対値より、どの入力が余裕を支配するかを重視します。

会話で学ぶ弾性床上梁の反力分布と特性長

🙋
弾性床上梁の反力分布と特性長では、まずどこを見ればいいですか？等分布荷重 qを動かすと図も数値も同時に変わるので、少し迷います。
🎓
最初は特性係数 λを見ます。ただし数字だけで判断せず、有限長梁のたわみ形で前提の形や状態を確認し、有効支持長と沈下で分布や変化の出方を合わせて読みます。主グラフで支配的な変化を見て、数値カードだけでは見落としやすい折れ点や飽和を確認します。
🙋
等分布荷重 qを大きくすると特性係数 λが変わりそうなのは分かります。では、スパン Lはどのくらい効いていると考えればいいですか？
🎓
スパン Lを少しずつ動かして代表沈下の動きを見ると、支配している項が見えてきます。Winkler ばねの線形モデルです。端部条件、地盤連成、ひび割れや降伏は別途考慮してください。 1点の計算で終わらせず、実際にばらつきそうな範囲を往復させるのが大事です。
🙋
スパンと地盤ばねの感度は何を見るための図ですか？普通のグラフだけでも判断できそうに見えます。
🎓
スパンと地盤ばねの感度は、危険側に入る境界や、余裕が急に崩れる組み合わせを探すための図です。感度図では、余裕が急に小さくなる入力の組み合わせを探します。 例えば設計案の一次比較とレビュー前の論点整理では、単一点の値より「少し条件がずれたらどうなるか」が効きます。
🙋
では、特性係数 λが基準内なら、この条件をそのまま採用してよいですか？
🎓
ここでは初期検討として扱います。詳細解析に入る前の支配因子と危険側条件の絞り込みや教育・説明用に式、数値、可視化を同じ条件で確認には役立ちますが、最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件で確認してください。初期設計では結果の絶対値より、どの入力が余裕を支配するかを重視します。

実務での使い方

設計案の一次比較とレビュー前の論点整理。

詳細解析に入る前の支配因子と危険側条件の絞り込み。

教育・説明用に式、数値、可視化を同じ条件で確認。

よくある質問

特性係数 λと代表沈下を先に見ます。次に有限長梁のたわみ形で前提の状態を確認し、有効支持長と沈下で分布や変化の偏りを読みます。主グラフで支配的な変化を見て、数値カードだけでは見落としやすい折れ点や飽和を確認します。
等分布荷重 qを単独で動かしたあと、スパン Lも同じ幅で動かして特性係数 λの変化量を比べます。スパンと地盤ばねの感度を見ると、どの組み合わせで余裕や性能が急に変わるかを把握できます。
設計案の一次比較とレビュー前の論点整理に使います。単一点の数値ではなく、入力範囲を少し広げて特性係数 λの余裕が保てるかを確認すると、詳細解析へ進む前の論点整理に役立ちます。
Winkler ばねの線形モデルです。端部条件、地盤連成、ひび割れや降伏は別途考慮してください。最終判断では規格値、実測値、詳細解析、メーカー条件を確認してください。