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# 3.4.1: 梁ジョイント

構造は通常、互いに接合する必要のある多数の載荷要素から成ります。剛接続されている場合、そのような接合部は3つの断面力（1つの軸力、2つのせん断力）および3つのモーメント（1つのねじりおよび2つの曲げモーメント）を伝達する必要があります。材料のタイプに応じて、このような完全な接続は（例えば木材の場合）達成が困難で、コストがかかり、かさばる場合があります。この問題の解決策の1つは、ヒンジを導入することです。

<figure><img src="https://147116332-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2Fz9HWyQapP9tu9mJjh5O9%2Fuploads%2Fgit-blob-4b7e231df94c0e5514b7eea3ef6d58bc3853bb51%2Fbeam_with_joint%20(1).png?alt=media" alt="" width="375"><figcaption><p>図3.4.1.1: 両支点で固定され、一端で完全に切り離されたジョイントを持つ梁</p></figcaption></figure>

{% file src="/files/dwhKWMPxAmspZssH6eGw" %}

図3.4.1.1は、両端点で完全固定の境界条件を持つ自重を受ける梁を示しています。右端では、ジョイント（実際にはもはやジョイントではない）が梁をそこの支点から完全に切り離します。結果は片持ち梁になります。

ジョイントの記号は支点のものに似ています: ピンクの矢印は並進ジョイントを表し、白い円はモーメントヒンジを象徴します。Karamba3Dでは、ジョイントは梁の端点とそれが接続するノードとの間にばねを挿入することによって実現されます。これにより、それらが自由に動き回らないように、実際のノードに十分な支点条件が必要になります。たとえば、図3.4.1.1の右ノードを見てください。完全に固定する必要があります - そうでなければ、システムは運動学的になります。

「**Beam-Joint**」コンポーネントを使用すると、梁の開始ノードと終了ノードでヒンジを定義できます。梁または梁IDのリストを使用して、ジョイント定義が適用される梁を選択できます。デフォルトでは、または「ElemIds」に空文字列が提供されている場合、コンポーネントはモデル内のすべての梁に適用されます。塗りつぶされた円は、対応する自由度がジョイントを表すことを意味します。「**T**」は並進を、「**R**」は回転を表します。結果の断面を「**Assemble**」コンポーネントの「**Joint**」プラグに入力します。ジョイントの軸の向きは、それらが適用される梁のローカル座標系に対応します。

接続の剛性が完全に固定とゼロの間にある場合があります。入力プラグ「**Ct-start**」および「**Cr-start**」を使用すると、要素の開始でのヒンジの並進$$(kN/m)$$および回転$$(kNm/rad)$$の剛性をそれぞれ設定できます。「**Ct-end**」および「**Cr-end**」は終点に対して同じ機能を提供します。

ヒンジの定義を最適化に利用できるようにするには、入力プラグ「**Dofs-start**」および「**Dofs-end**」を使用して、数値のリストで梁の端点にヒンジを設定できます。0から5の範囲の整数は、ラジオボタンを使用して手動で指定されたものに加えて解放される自由度を意味します。

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追加の例は、Grasshopperのメインタブの Karamba3D > Help > Examples > Local Examples > Joints から確認できます。
