鉄塔設計, 鉄塔基礎設計, 有限要素法解析, 構造物強度計算, 耐震設計 株式会社スタークス

2次元トラス構造の有限要素法による応力解析

まずは2次元トラス構造を有限要素法によって応力解析することで、有限要素法の基本を押さえる。送電鉄塔の様なワイヤーフレーム構造では2次元構造の考え方を3次元構造に拡張するのはそう難しくない。

送電鉄塔において最も簡単な構造である鉄塔頂部(下図)を最初の題材として以下進める。

1. 座標系の定義

以下の様に、全体座標系と部材座標系を定義する。

個々の部材は部材座標系を持ち、全ての部材に対して共通の基準となる座標を全体座標系と呼ぶ。

ここで注意しなければならないのは角度の取り方である。i-j部材の角度とは、i端から右水平方向に引いた線を基準として、反時計回りを正とする。