剛ローラーはなぜない？

素朴な疑問

ローラー支点と言えばピンローラーのことですが
剛ローラーと言うのはなぜないのでしょうか？
つまり水平反力のみ発生しなくて
垂直と回転には反力が発生すると言うものです。

あと、ローラー支点は実際の構造物ではモノレールのようにレールに噛み合わせていない限りは浮き上がってしまうと思うのですが、
釣り合い計算上、どのような構造物でも上方向の反力を当然のように見込んでも問題ないのでしょうか？

No.1 ベストアンサー 回答者： cyoi-obaka 回答日時： 2010/01/26 12:59

2代目cyoi-obakaです。

剛（固定）ローラーは、理論上絶対にありえませんネ！
剛（固定）端という事は、回転を拘束する訳ですから、全方向拘束が前提にあるのです。

ローラー支点は、上下方向に支点があると仮定しています。
要するに、貴方が指摘したように、上下で挟んだ様な支点です。
現実的に構造物としては存在しません。
構造理論としてローラー支点は存在しているだけと理解すべきと思います。
仮に、現実論としてローラー支点が考えられる場合は、単純に梁等の構造物がメタルタッチな球体の支点に乗っている状態ですね。
従って、浮上がり拘束は地球上では通常存在しません。
よって、現実的に存在する構造物では、ローラー支点は存在しませんから、ピン支持又は固定支持として判断し、上方向の荷重に対する反力（浮上がり拘束）は常に存在すると考えて問題ない。
但し、地震時の構造物全体の引抜けは、構造物の重量でしか浮上がりを拘束出来ません（地球表面に乗ってるだけ）。

以上です。

この回答へのお礼

ありがとうございます
剛ローラー
理論上ありませんね。
ピンとローラーのイメージとしては
△のてっぺんの先端部分
つまりキャスターと脚の付値がヒンジとなっているか
固定となっているかと言う感じでした。
違うんですね。

ローラーの上方向の荷重ですが
例えば設備機器などは水平荷重の1/2を鉛直荷重として
作用させていますが、仮に支持脚が4つある機械の方側2本だけを
アンカーで固定(ピン固定)してもう片側2本はアンカーは打たずに置いているだけの状態だとｍ＝0で理論上静定構造物になるわけですよね？
でも地震で鉛直荷重がやってくると自重の助けを超えると不安定構造物になってしまうので変な感じでした。

お礼日時：2010/01/26 13:23

No.2 回答者： cyoi-obaka 回答日時： 2010/01/26 17:34

＃1です。

ほぼご理解頂けた様ですね！

お礼の欄で指摘されている什器の設置の場合は、構造物ではないので、多少＃1の回答から逸脱する部分が有りますね。

お礼での什器の設置方法ですと、理論上のローラー支点には成っていません（置いてあるだけで、上から抑える能力が無い！）。
従って、理論上の静定状態では無いのです。
理論上は、ピン接合部分に、反力2ケが生じるだけと成りますから、『外的不安定構造物』です。
尚、「外的」と表現したのは、「支点において」という意味です。
因に、内的不安定とは、構造物自体が不安定という事です。

ちょっと難しい話に成りましたが、安定（静定、不静定が含まれる）、不安定（反力数3未満）と憶えて下さい。

以上です。

この回答へのお礼

ありがとうございました
なるほど上から抑える能力が無いので
理論上のローラー支点ではないのですね。
昔から不思議に思っていました。
ローラー支点って持ち上がるじゃんか！
って。
初心者用のテキストなどにローラー支点のイメージを
よくキャスター付きの椅子などで説明しているものを見かけますが
あれも間違いじゃん！！

お礼日時：2010/01/27 17:48