骨組構造の力学第11回宿題（提出〆切 07/07）

骨組構造の力学第11回宿題（提出〆切 07/07）
下記URLより必要なものをダウンロードして解く事．
http://citrcsl.sharepoint.com/Pages/frameanalysis.aspx
なお，解答はA4レポート用紙を各自で追加して，左側をホッチキス止めで提出の事．その際，Excelのマクロによ
る解析結果のプリントアウト等で必要なものも一緒に閉じる事
【問】次の平面骨組構造物について，以下の問いに答えよ．
20点満点
P = 50kN
P = 50kN
3.5m
Y
5.4m
5.4m
X
部材のヤング係数：E = 2.050x108 kN/m2, G = 7.88x107 kN/m2
（全部材で同じ値，全学籍番号で共通）
部材断面：学籍番号の一の位で以下のように定める．計算の際，単位をm単位に直すこと！
学籍番号
一の位
梁部材
(cm2)
柱部材
(cm4)
(cm2)
ブレース材
(cm4)
(cm2)
0, 5
112
46800
239
42400
75.4
2, 4
159
68900
239
42400
75.4
3, 7
112
46800
153
20400
75.4
1, 8
141
58300
153
20400
75.4
6, 9
159
68900
153
20400
75.4
注）本演習では，剛域は無視して考えてよいものとする．加えて，単純化のためせん断変形
を無視する（AS = 0）
(1) この構造物の水平剛性を以下の手順により求めよ．
(1-1) ブレース材の１本あたりの水平剛性は，ブレース長さをLB，ヤング係数をEB，断面積
をAB，ブレース角度をとすると下の式より得られる．この式より，ブレース材１本あたりの水
平剛性を求めよ．
KB 
EB AB
cos 2 
LB
（うらへ）
学籍番号
氏名
(1-2) Excelマクロ（平面骨組(剛域せん断変形考慮)の解析-Ver011.xlsm）を用いて，下記の
Case Aの平面骨組を解け．そして，節点④の水平変位を求めよ．　(Excelマクロ中のシート「解析結果」のプリントアウトで良い)
なお，Excelマクロ中のシート「入力データ」のプリントアウトは必ず提出物に添付の事．
P = 50kN
4
2
5
4
P = 50kN
6
：節点番号
1
2
：部材番号
3
3.5m
Y
3
1
5
5.4m
5.4m
X
(a) Case A（ブレース材なし）
(1-3) ブレース材のついた骨組の水平剛性を，(1-2)の結果から得られるブレース材なしの
状態での水平剛性（= 100kN / （節点④の水平変位））と，(1-1)の結果から求めよ．
(2) この構造物の水平剛性を，(1)とは異なる手順で求めよ．
(2-1) Excelマクロ（平面骨組(剛域せん断変形考慮)の解析-Ver011.xlsm）を用いて，下記の
Case Ｂの平面骨組を解け．そして，節点④の水平変位を求めよ．　(Excelマクロ中のシート「解析結果」のプリントアウトで良い)
なお，Excelマクロ中のシート「入力データ」のプリントアウトは必ず提出物に添付の事．
P = 50kN
4
2
5
4
P = 50kN
6
：節点番号
1
6
2
7
5.4m
3.5m
Y
5
3
1
：部材番号
3
5.4m
X
(b) Case B（ブレース材あり）
(2-2) ブレース材のついた骨組の水平剛性を，(2-1)の結果に基づき求めよ．なお，骨組全
体の水平剛性は，全水平荷重（= 100kN) / （節点④の水平変位）で求めてよい．

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