級数解および有限差分方程式解に基づく (図表読み取りでない) Ver1.0 試用版 長方形板の計算 2005/1/6 (有)シビルテック 洋洋 本ソフトはシェアウエア(有料)です。 本ソフトは試用版として利用できますが 板の寸法(板幅)に入力制限があります。 制限を解除するためには下の「制限解除について」のボタンを押して下さい。 本ソフトの概要・機能 ・本ソフトは、長方形板の変位と断面力(曲げモーメント、せん断力)を計算します。 ・単純支持板は、フーリエ級数によるNavier法を用いて計算を行います。 ・固定板は、有限差分方程式を解いて近似計算を行います。 ・板の支持条件は、13種類より選択が可能です。 ・作用荷重は、等分布、等変分布、集中荷重、部分等分布の4種類です。 本ソフトの制限事項・仕様 ・収束計算を行っていますので、PCの性能によって数秒∼数十秒を要します。 ・単純支持板は板を縦横に40等分して、各節点ごとに計算を行います。 ・固定板は板を縦横に10等分して、各節点ごとに計算を行います。 ・固定板は近似解なので単純支持板に比べて計算誤差が大きめに出ます。 (本来左右対称となるべき計算結果が、非対称となる場合があります) ・本ソフトは、応力度の計算には対応していません。 本ソフト作成に当たって参考とした文献 ・「構造力学公式集」 (社)土木学会 ・「板とシェルの理論 (上) (下) チモシェンコ他著」 ブレイン図書出版(株) ・「平板の基礎理論 半谷裕彦著」 (株)彰国社 ・「Excelで解く 建築構造設計 木村欽一著」 丸善(株) 長方形板の計算 入力画面 計算条件 計算書タイトル Test-Data ④ 三辺固定・一辺自由 板の支持条件 Type : 4 項 目 記号 単位 数値 備 考 横 幅 B m 3.200 ←試用版入力制限 板の寸法 縦 幅 H m 4.000 板 厚 T m 0.500 ヤング係数 E kN/㎡ 25,000,000 板の定数 ポアソン比 ν 0.167 板の曲げ剛性 D kN/m 267,888 自動計算 ヤング係数 E kN/㎡ 250,000,000 弾性桁支持 弾性桁の 4 の場合に入力 4.300E+04 断面2次モーメント I ㎝ 定数 桁の曲げ剛性 EI kN・㎡ 107,500.0 自動計算 荷重入力表 等分布荷重 荷重強度 Po kN/㎡ 10.000 荷重強度 Po kN/㎡ 15.000 等変分布荷重 1、2、3 or 4 荷重作用方向 3 1: 2: 3: 4: 荷重 P kN 20.000 集中荷重 Xp m 2.200 作用位置 Yp m 1.800 荷重強度 Po kN/㎡ 0.000 Xc m 1.200 荷重 部分 中心位置 Yc m 1.200 等分布荷重 Wx m 1.200 荷重作用幅 Wy m 1.500 ※各種(4種類)の荷重を同時に載荷することができます。 ※座標原点O(0,0)は板の左上隅とします。 Po Y H 部分等分布荷重 Xp Xc X Po O Wy H H Yp Wx X Yc P P B Y B Y 集中荷重 O X B B Y Po O X H X Po O H Po O 等変分布荷重-3,4 等変分布荷重-1,2 等分布荷重 B Y Po Po ① 四辺固定 ⑤ 三辺単純支持 一辺自由 ⑨ 相対二辺単純支持 二辺弾性桁 ② 四辺単純支持 ⑥ 三辺単純支持 一辺弾性桁 ⑩ 一辺固定 三辺単純支持 ③ 三辺固定 一辺単純支持 ⑦ 相対二辺単純支持 二辺固定 ⑪ 隣接二辺固定 二辺単純支持 ④ 三辺固定 一辺自由 ⑧ 相対二辺単純支持 二辺自由 自由辺 単純支持 板の支持形式一覧 固定辺 弾性桁支持 ⑫ 隣接二辺固定 残り単純支持+自由 ⑬ 相対二辺固定 二辺自由 長方形板の計算 計算条件 計算書タイトル 板の支持条件 項 目 横 幅 板の寸法 縦 幅 板 厚 ヤング係数 板の定数 ポアソン比 板の曲げ剛性 ヤング係数 弾性桁の 断面2次モーメント 定数 桁の曲げ剛性 作用荷重 荷重種別 項 目 等分布荷重 荷重強度 荷重強度 等変分布荷重 荷重作用方向 荷重 集中荷重 作用位置 部分 等分布荷重 荷重強度 荷重 中心位置 荷重作用幅 計算結果 種 別 たわみ 曲げモーメント Mx 曲げモーメント My せん断力 Qx せん断力 Qy 項 目 最大値 最大値 最小値 最大値 最小値 最大値 最小値 最大値 最小値 Test-Data 三辺固定・一辺自由 記号 単位 数値 B m 3.200 H m 4.000 T m 0.500 E kN/㎡ 25,000,000 ν 0.167 D kN/m 267,888 E kN/㎡ 4 I ㎝ EI kN・㎡ 記号 単位 Po kN/㎡ P1 kN/㎡ 1、2、3 or 4 P2 kN Xp m Yp m P3 kN/㎡ Xc m Yc m Wx m Wy m 記号 W-max Mx-max Mx-min My-max My-min Qx-max Qx-min Qy-max Qy-min 単位 ㎜ kN・m kN・m kN・m kN・m kN kN kN kN 備考 数値 10.000 15.000 3 20.000 2.200 1.800 - 備考 数値 0.0199 8.329 -16.933 4.497 -11.821 41.301 -31.106 10.941 -33.395 備考 Test-Data 板の支持条件: 三辺固定・一辺自由 P2 P1 Po O(0,0) H= 4.000 1.800 X P2 2.200 Po P1 B= 3.200 Y 等分布荷重 等変分布荷重 集中荷重 Po = 10.000 (kN/㎡) P1 = 15.000 (kN/㎡) P2 = 20.000 (kN) 自由辺 単純支持 固定辺 弾性桁支持 凡例 長方形板の変位・断面力計算 板の支持条件 : 三辺固定・一辺自由 たわみ量 w (㎜) 0.000 0.320 0.000 0.00000 0.00180 0.400 0.00000 0.00218 0.800 0.00000 0.00242 1.200 0.00000 0.00263 1.600 0.00000 0.00277 Y 座 2.000 0.00000 0.00277 標 2.400 0.00000 0.00258 2.800 0.00000 0.00215 3.200 0.00000 0.00146 3.600 0.00000 0.00062 4.000 0.00000 0.00000 最大たわみ Z-max 0.01987 X 座標 1.600 発生位置 Y 座標 1.600 0.640 0.00600 0.00658 0.00715 0.00769 0.00803 0.00796 0.00730 0.00596 0.00398 0.00164 0.00000 0.960 0.01059 0.01127 0.01216 0.01304 0.01358 0.01337 0.01213 0.00979 0.00643 0.00260 0.00000 板のサイズ: B 3.200×H X 座標 1.280 1.600 0.01401 0.01531 0.01478 0.01615 0.01592 0.01745 0.01710 0.01889 0.01785 0.01987 0.01752 0.01949 0.01576 0.01736 0.01258 0.01374 0.00818 0.00887 0.00327 0.00353 0.00000 0.00000 0.01800 0.40 0.01600 0.80 0.01400 0.01000 3.20 4.00 2.40 1.60 0.80 0.00 0.00 0.64 -0.02000 -0.01500 -0.01000 -0.00500 1.28 4.00 3.20 2.88 2.56 2.24 1.92 3.60 0.01500 0.01000 0.00500 0.00000 0.00800 0.00600 0.00400 0.00200 0.00000 1.92 3.20 1.60 2.880 0.00183 0.00227 0.00260 0.00294 0.00324 0.00324 0.00289 0.00231 0.00153 0.00063 0.00000 0.01200 2.56 2.80 1.28 2.560 0.00612 0.00681 0.00761 0.00852 0.00927 0.00919 0.00810 0.00639 0.00416 0.00169 0.00000 3.200 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 0.00000 たわみ量 0.01800 -0.02000 0.01600 -0.01800 0.01400 -0.01600 0.01200 -0.01400 0.01000 -0.01200 0.00800 -0.01000 0.00600 -0.00800 0.00400 -0.00600 0.00200 -0.00400 0.00000 -0.00200 3.20 2.40 0.96 2.240 0.01075 0.01158 0.01275 0.01414 0.01534 0.01513 0.01321 0.01034 0.00667 0.00267 0.00000 0.02000 2.00 0.64 1.920 0.01413 0.01500 0.01633 0.01789 0.01911 0.01878 0.01652 0.01297 0.00834 0.00332 0.00000 0.00 1.60 0.32 単位: ㎜ 視点は板の 左上 1.20 0.00 4.000 板の支持条件 : 三辺固定・一辺自由 モーメント Mx (kN・m) 0.000 0.320 0.000 -9.407 -6.302 0.400 -11.391 -5.776 0.800 -12.677 -6.025 1.200 -13.753 -6.353 1.600 -14.475 -6.502 Y 座 2.000 -14.490 -6.271 標 2.400 -13.480 -5.539 2.800 -11.227 -4.304 3.200 -7.655 -2.702 3.600 -3.227 -1.126 4.000 0.000 -0.345 最大・最小値 Max,Min 8.329 X 座標 1.920 発生位置 Y 座標 1.600 0.640 -0.981 -0.780 -0.704 -0.675 -0.609 -0.417 -0.114 0.167 0.256 -0.046 -0.917 -16.933 3.200 2.000 0.960 3.024 3.046 3.252 3.434 3.531 3.577 3.469 2.977 1.973 0.433 -1.457 板のサイズ: B 3.200×H 4.000 X 座標 1.280 1.600 1.920 5.559 6.501 5.751 5.505 6.466 5.805 5.807 6.902 6.397 6.100 7.406 7.279 6.195 7.651 8.329 6.105 7.506 8.234 5.682 6.807 6.843 4.631 5.377 5.183 2.912 3.297 3.140 0.629 0.703 0.688 -1.831 -1.974 -1.859 単位: kN・m 2.240 3.259 3.425 4.003 4.947 6.395 6.434 4.959 3.677 2.258 0.503 -1.495 2.560 -0.890 -0.606 -0.365 -0.080 0.165 0.353 0.468 0.475 0.378 -0.027 -0.945 2.880 -6.429 -5.924 -6.321 -6.859 -7.256 -7.022 -6.038 -4.588 -2.844 -1.183 -0.354 3.200 -9.577 -11.871 -13.592 -15.408 -16.927 -16.933 -15.100 -12.062 -7.995 -3.309 0.000 視点は板の 左上 モーメント Mx 10.000 0.00 0.40 5.000 0.80 0.000 1.20 -5.000 0.80 1.60 2.40 3.20 4.00 0.00 0.00 4.00 3.20 2.88 2.56 2.24 1.92 1.60 1.28 0.96 0.64 0.32 0.00 3.60 -20.000 0.64 3.20 1.28 2.80 -15.000 1.92 2.40 -10.000 3.20 2.00 0.000 -10.000 -10.000 -0.000 -20.000 --10.000 2.56 1.60 5.000 -10.000 0.000 -5.000 -5.000 -0.000 -10.000 --5.000 -15.000 --10.000 -20.000 --15.000 板の支持条件 : 三辺固定・一辺自由 モーメント My (kN・m) 0.000 0.320 0.000 -1.571 -1.052 0.400 -1.902 -0.747 0.800 -2.117 -0.941 1.200 -2.297 -0.951 1.600 -2.417 -0.866 Y 座 2.000 -2.420 -0.728 標 2.400 -2.251 -0.538 2.800 -1.875 -0.309 3.200 -1.278 -0.185 3.600 -0.539 -0.562 4.000 0.000 -2.065 最大・最小値 Max,Min 4.497 X 座標 1.920 発生位置 Y 座標 2.000 0.640 -0.164 -0.139 -0.057 0.212 0.575 0.883 1.073 1.094 0.613 -1.144 -5.489 -11.821 1.600 4.000 0.960 0.505 0.188 0.549 1.126 1.811 2.268 2.379 2.150 1.088 -1.913 -8.723 板のサイズ: B 3.200×H 4.000 X 座標 1.280 1.600 1.920 0.928 1.086 0.960 0.332 0.331 0.216 0.883 0.934 0.716 1.734 1.966 1.739 2.791 3.504 3.938 3.348 4.096 4.497 3.247 3.571 3.258 2.775 2.928 2.612 1.298 1.308 1.166 -2.545 -2.822 -2.647 -10.966 -11.821 -11.130 単位: kN・m 2.240 0.544 0.025 0.312 1.126 3.378 3.839 2.388 1.918 0.895 -2.063 -8.951 2.560 -0.149 -0.264 -0.244 0.232 1.391 1.702 1.102 0.910 0.450 -1.270 -5.656 2.880 -1.074 -0.811 -1.085 -1.053 -0.741 -0.600 -0.634 -0.446 -0.282 -0.626 -2.118 視点は板の 左上 モーメント My 6.000 0.00 4.000 0.40 2.000 0.80 0.000 1.20 -2.000 2.40 3.20 4.00 1.60 0.80 0.00 0.00 4.00 3.20 2.88 2.56 2.24 1.92 1.60 1.28 0.96 0.64 0.32 3.60 -12.000 0.64 3.20 1.28 2.80 -8.000 -10.000 1.92 2.40 -6.000 3.20 2.00 -4.000 0.000 -5.000 -5.000 -0.000 -10.000 --5.000 -15.000 --10.000 2.56 1.60 0.00 3.200 -1.599 -1.982 -2.270 -2.573 -2.827 -2.828 -2.522 -2.014 -1.335 -0.553 0.000 4.000 -6.000 2.000 -4.000 0.000 -2.000 -2.000 -0.000 -4.000 --2.000 -6.000 --4.000 -8.000 --6.000 -10.000 --8.000 -12.000 --10.000 板の支持条件 : 三辺固定・一辺自由 せん断力 Qx (kN) 0.000 0.320 0.000 10.376 13.165 0.400 19.887 16.569 0.800 23.912 18.789 1.200 29.000 20.869 1.600 39.709 22.571 Y 座 2.000 41.301 23.265 標 2.400 33.020 22.347 2.800 28.070 19.230 3.200 20.771 13.124 3.600 9.325 3.448 4.000 -3.339 -8.577 最大・最小値 Max,Min 41.301 X 座標 0.000 発生位置 Y 座標 2.000 0.640 14.572 13.064 14.418 15.883 17.018 17.197 15.966 13.041 7.964 0.279 -10.403 -31.106 3.200 2.400 0.960 10.219 9.044 9.975 11.109 12.076 12.032 10.670 8.228 4.474 -0.973 -8.557 板のサイズ: B 3.200×H 4.000 X 座標 1.280 1.600 1.920 5.433 0.299 -5.067 4.770 0.247 -4.481 5.402 0.567 -4.715 6.443 1.586 -4.417 7.782 4.393 -1.849 7.709 4.389 -1.780 6.066 1.570 -4.059 4.254 0.522 -3.629 2.066 0.128 -1.943 -0.856 -0.058 0.749 -4.842 -0.257 4.485 単位: kN 2.240 -10.376 -9.227 -10.339 -11.871 -14.341 -14.293 -11.423 -8.583 -4.658 0.886 8.553 2.560 -15.137 -13.635 -15.692 -18.725 -23.792 -23.960 -18.769 -14.231 -8.408 -0.334 10.677 2.880 -13.573 -17.383 -20.422 -24.278 -28.531 -29.210 -25.695 -20.702 -13.600 -3.434 8.838 視点は板の 左上 せん断力 Qx 50.000 0.00 40.000 0.40 30.000 0.80 20.000 1.20 10.000 3.20 4.00 2.40 2.00 0.80 0.00 0.00 4.00 3.20 2.88 2.56 2.24 1.92 1.60 1.28 0.96 0.64 0.32 0.00 3.60 -40.000 0.64 3.20 -30.000 1.28 2.80 -20.000 1.92 2.40 0.000 -10.000 3.20 2.00 40.000 -60.000 20.000 -40.000 0.000 -20.000 -20.000 -0.000 -40.000 --20.000 2.56 1.60 3.200 -9.156 -20.134 -23.856 -27.129 -25.136 -26.721 -31.106 -27.844 -20.582 -9.200 2.722 40.000 -50.000 30.000 -40.000 20.000 -30.000 10.000 -20.000 0.000 -10.000 -10.000 -0.000 -20.000 --10.000 -30.000 --20.000 -40.000 --30.000 0.960 -2.737 0.292 1.420 1.650 1.377 0.542 -0.768 -2.984 -7.077 -14.183 -25.607 3.20 4.00 2.40 1.60 10.000 -20.000 0.000 -10.000 -10.000 -0.000 -20.000 --10.000 -30.000 --20.000 -40.000 --30.000 0.80 -20.000 -25.000 -30.000 -35.000 0.00 0.40 2.00 0.64 -15.000 1.28 -10.000 1.60 3.20 2.88 2.56 2.24 1.92 1.60 1.28 0.96 0.64 3.200 -3.722 -5.018 -4.421 -4.169 -1.907 2.284 6.089 8.880 10.941 9.994 4.209 せん断力 Qy 1.92 1.20 4.00 2.880 2.147 0.104 -1.262 -0.633 0.311 1.420 2.773 3.797 3.454 0.701 -4.809 0.000 -5.000 3.60 2.560 -5.051 0.460 1.095 2.318 2.039 0.015 -0.718 -0.795 -2.874 -7.956 -16.896 5.000 0.80 3.20 2.240 -15.607 0.548 2.810 5.847 4.499 -2.599 -5.011 -4.491 -7.663 -14.567 -26.875 10.000 2.40 0.32 1.920 -14.611 0.430 3.210 5.520 3.976 -2.319 -5.286 -6.208 -10.449 -18.525 -32.189 15.000 0.40 2.80 単位: kN 視点は板の 左上 0.00 0.00 4.000 2.56 0.640 -0.227 0.411 0.487 0.778 0.995 1.064 0.851 -0.097 -2.625 -7.792 -16.499 -33.395 1.600 4.000 板のサイズ: B 3.200×H X 座標 1.280 1.600 -5.296 -8.626 0.216 0.267 2.140 2.758 2.459 3.554 1.733 2.389 -0.061 -0.831 -2.192 -3.532 -5.054 -6.184 -9.985 -11.165 -18.217 -19.709 -31.270 -33.395 3.20 板の支持条件 : 三辺固定・一辺自由 せん断力 Qy (kN) 0.000 0.320 0.000 -7.308 2.280 0.400 -4.087 0.415 0.800 -2.953 -0.836 1.200 -2.247 -0.430 1.600 -0.921 0.326 Y 座 2.000 1.243 1.383 標 2.400 4.079 2.557 2.800 7.282 3.418 3.200 10.000 3.132 3.600 9.569 0.511 4.000 4.687 -4.746 最大・最小値 Max,Min 10.941 X 座標 3.200 発生位置 Y 座標 3.200 10.000 -15.000 5.000 -10.000 0.000 -5.000 -5.000 -0.000 -10.000 --5.000 -15.000 --10.000 -20.000 --15.000 -25.000 --20.000 -30.000 --25.000 -35.000 --30.000
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