看圖讀懂結構力學

Description

看圖讀懂結構力學図解　一番やさいい構造力学　　結構力學到底是什麼？
　　簡單說就是用來防止建築物等結構物發生倒塌、傾斜，確保其結構安全的力學
　　要想建造安全的建築物等結構物，就一定要懂結構力學！

　　牛頓與帕司卡、外力．內力．反力、「重量」這種力、構建內部的力、桁架的原理與解法、構建大小設計、耐得住地震與風壓的壁量．壁倍率計算……
　　用輕鬆插圖，讀懂基本知識、原理和計算
　　從基礎中的基礎開始學起，步步變身精通達人！

　　●「結構力學」好難學？
　　「結構力學」是土木工程、結構技師、機械學科的必修科目，除了多應用在建築、工業上，也是高普考、專技考試、基層及各種特種考試必考科目，但因為看不見「力」，也沒有時鐘或溫度計這種能夠以可見形式表示的裝置，所以讓人在學習時倍感困難，導致很多人都不擅長這門學問。
　　不過，只要正確理解計算的基本方式與觀念，就一點都不難學！

　　●從基礎徹底解說
　　之所以會覺得結構力學難學，主要原因出在「最初的啟蒙入門」。
　　只要能先搞懂一開始的基礎概念，之後的學習就能一帆風順。
　　例如，要破壞堅硬的構件是一件很困難的事，但用羊羹來做實驗就容易多了！想想看，你會怎麼隨意破壞羊羹呢？
　　本書專為從基礎開始學結構力學的讀者所寫，初階解說簡潔明快，愈是深入，愈花時間仔細說明。
　　因此不會出現難以消化的情況，可以按照自己的步調來學習。

　　★應力有幾種？
　　三種。
　　①軸向力（同一軸上相反的力）－－作用於構件軸方向的力。依照力的方向，會造成構件壓縮或拉伸。
　　②彎矩（會造成構件彎曲的作用力）－－沿垂直於軸的方向作用，將構件折彎的力。
　　③剪力（同為與軸垂直的力，會切斷構件）－－如同使用工具來切斷構件般的作用力。

　　★力的特性有哪些？
　　①力矩－－力的大小與支點距離的乘積。距離支點越遠，力的效率越高。
　　②向量－－能夠合成和分解，且具有方向性，所以不同方向的力不能像純量般進行加減計算。

　　★在建築結構力學裡，作用力有幾種表現形式？
　　①垂直方向的力
　　②水平方向的力
　　③力矩

　　★重量的單位是固定的嗎？
　　不是。
　　地球引力（又稱為重力）幾乎可視為固定不變的，但嚴格來說，重力在地球各地還是會有不同的變化，而且任何東西原本在地球上的重量，到了太空中會通通變成零。

　　正是因為知道結構力學難學，所以本書會盡量不使用計算公式，而是使用大量插圖，以加深形象化的理解。
　　例如桁架的構造計算，是採用克里蒙納圖解法，而不用三角函數的公式去解
　　除了理論，本書還考量到了實用性，讓讀者能夠透過本書而具備確認小型住宅規模建築物安全性的能力
　　講解完後還有小練習可做，讓你立刻檢視自己究竟了解了多少！
　　非常推薦給剛開始學結構力學的人，以及想重頭再學一次的人！

　　※本書為《圖解超簡單結構力學》之改版目錄前言

Part0力學裡用的單位有哪些？
0.1單位的基礎來自於地球
0.2重量的單位是不固定的
0.3從重量單位轉換成質量單位（牛頓）
0.4壓力．應力的單位是帕（Pa）
◎練習問題──熟練SI單位

Part 1力的基本性質
1.1結構力學的特色在於「靜止」
1.2「力」看不見，因此令人難以理解
1.3重量也是一種力
1.4力以箭頭表示
1.5力的特性（力矩．向量）
1.6什麼是力矩？
1.7槓桿原理也是力矩的應用
◎練習問題──計算力矩
1.8純量與向量
1.9向量能夠合成與分解
1.10力的合成（畫出平行四邊形）
1.11力的分解（畫出平行四邊形）
1.12將平行四邊形置換成三角形的「力線圖」
1.13力線圖就是力走過的路線圖
1.14合成多個力．分解成多個力
1.15平行的力如何合成與分解？
◎練習問題──合成平行力
1.16力偶無法合成也無法分解
◎練習問題──求力偶的大小
1.17任何力都能夠以垂直力．水平力．力矩來表現
◎練習問題──力的合成與分解─11個問題
＊Part 0， Part 1總結

Part 2 什麼是外力、內力、反力？
2.1外力、內力、反力以及三者間的關係
2.2簡單結構物的外力、內力、反力及穩定
2.3外力有哪些？
2.4垂直荷重與水平荷重
2.5集中荷重與等均佈荷重
2.6結構物的支承反力
2.7每個構造構件都有反力
2.8支承結構物的支點有3種
2.9移動端．轉動端．固定端
2.10什麼是簡支梁？
2.11反力數3個是重點
2.12樞接（鉸接）與節點
2.13樞接節點與剛性節點的不同
2.14什麼是構架結構？
2.15外力、內力、反力的總整理
◎練習問題──求出反力─12個問題

Part 3構件所產生的應力？
3.1構件內部所產生力，即應力（stress）
3.2破壞構件
3.3應力有3種
3.4應力的正負
3.5繪製應力圖
3.6分析結構物
◎練習問題──分析簡支梁．懸臂梁─18個問題
＊總結Part 2．Part 3

Part 4 桁架的原理與解法
4.1什麼是桁架（Truss）？
4.2三角形桁架可使力分散
4.3三角形是最穩定的形狀
4.4各種桁架種類
4.5桁架的分析
4.6以力線圖表現
4.7什麼是克里蒙納圖解法？
4.8克里蒙納圖解法~之一
4.9克里蒙納圖解法~之二
4.10克里蒙納圖解法~之三
4.11克里蒙納圖解法~之四
4.12克里蒙納圖解法~之五
4.13克里蒙納圖解法~之六
4.14克里蒙納圖解法~之七
4.15克里蒙納圖解法~之八
4.16克里蒙納圖解法~之九
4.17克里蒙納圖解法~之十

Part 5如何設計構件的尺寸（截面）？
5.1終於要進入結構設計
5.2拉伸構件的設計
5.3發揮材料的強度
5.4壓縮構件要注意拱起
5.5挫曲受長度和截面形狀影響
5.6細長比與挫曲係數
5.7計算構件的挫曲
5.8柱子的短邊長在建築基準法中的限制
5.9確認剪力方面的安全性
5.10單面剪與雙面剪的不同
5.11彎曲構件所產生的應力
5.12不易彎曲的截面形狀
5.13截面二次矩與截面係數
5.14截面二次矩與截面係數的關係
5.15各種截面的截面二次矩
◎練習問題──求截面二次矩
◎練習問題──求截面係數
5.16抗彎曲構件的設計
◎練習問題──設計抗彎構件
＊總結Part 4．Part 5

Part 6如何設計壁量
6.1設計耐地震、耐風壓力的建築物
6.2壁量計算的基本概念
6.3壁量計算的流程
6.4投影面積的推算（計算前的準備）
6.5計算時使用的投影面積
6.6投影面積的計算
6.7必要壁量的計算（單位壁量）
6.8必要壁量的計算（實際壁量）
6.9壁倍率（日本建築基準法施行令第46條第4項）
6.10壁倍率（昭和56年建設省告示第1100號）
6.11牆壁配置的1/4規則（平衡的配置）
6.12實際檢查壁量
6.13柱頭．柱腳．斜撐之端部的橫向接合
6.14牆壁．加入有斜撐的構造其柱頭．柱腳的橫向接合（1）
6.15牆壁．加入有斜撐的構造其柱頭．柱腳的橫向接合（2）
6.16縱向接合．橫向接合的樣式…A
6.17縱向接合．橫向接合的樣式…B
6.18縱向接合．橫向接合的樣式…C
6.19縱向接合．橫向接合的樣式…D
6.20縱向接合．橫向接合的樣式…E
6.21縱向接合．橫向接合的樣式…F
6.22縱向接合．橫向接合的樣式…G
6.23縱向接合．橫向接合的樣式…H
6.24縱向接合．橫向接合的樣式…I
6.25縱向接合．橫向接合的樣式…J
6.26斜撐端部的橫向接合…A
6.27斜撐端部的橫向接合…B
6.28斜撐端部的橫向接合…C
6.29斜撐端部的橫向接合…D
6.30斜撐端部的橫向接合…E
＊總結 Part6

 看图读懂结构力学