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# A.2.3: 静的に実現可能な構造の設計に関するヒント

Karamba3Dを使用して、あらゆる規模の構造を解析できます。「Analyze」コンポーネントを使用して構造挙動を評価する場合、2つの重要な仮定がなされます:

1. **小さなたわみ**: たわみは構造のサイズと比較して小さいです。
2. **線形弾性挙動**: 材料は線形弾性的に挙動し、変形の増加が荷重の増加に比例することを意味します。

実際には、材料はこの理想的な挙動から逸脱し、弱体化して最終的に破損します。

**大変形を経験する構造（横変位による軸力の変化を考慮する必要がある場合）** では、荷重をステップで増分し、各ステップの後にジオメトリを更新する必要があります。これは、「**Large Deformation Analysis**」コンポーネント（セクション 3.5.4 を参照）または幾何学的に非線形な解析のための「**AnalyzeNonlin WIP**」コンポーネント（セクション 3.5.3 を参照）を使用して行うことができます。

![図 A.4.3.1: 単純支持梁](https://147116332-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2Fz9HWyQapP9tu9mJjh5O9%2Fuploads%2Fgit-blob-c8e003edf6fdf9c5b9d3f1e2354b565a0fa2055d%2Fsimplysupportedbeam.png?alt=media)

典型的なエンジニアリング構造の場合、これらの初期仮定は予備設計に十分です。意味のある断面寸法を決定するには、構造の最大たわみを制限します。**図 A.4.3.1** は、単一の中央スパン荷重を受ける、最大たわみ δ を持つ単純支持梁を示しています。一般的なガイドラインとして、たわみは建物の居住者に不快感を与えないように制限する必要があります。経験則として、たわみを **L/250** に制限することが推奨されます。ここで L は支間長です。片持ち構造の場合、**L/125** が一般的に許容されます。断面サイズ、特にその高さを増やすことは、特に曲げが支配的な場合（セクション 3.1.10 を参照）にたわみを減らす効率的な方法です。

たわみを確認する際は、すべての重要な荷重（例えば自重、活荷重、風荷重）が考慮されていることを確認してください。予備設計では、自重の倍数を適用するだけで十分な場合があります（例: 1.5の係数を使用）。Karamba3Dでは、重力ベクトルの長さを1.5に設定することで行えます。

曲げが支配的な構造では、有名なTacoma-Narrows橋の崩壊で見られたように、崩壊の前に通常 **大きなたわみ** が発生します。したがって、たわみを制限すると、特に細長い構造の場合、より安全な設計につながる可能性があります。ただし、破損が **圧縮力** によって駆動される場合、崩壊は重要な事前変形なしに突然発生する可能性があり、これは **座屈** と呼ばれる現象です。

座屈解析には、圧縮軸力の不安定化効果を考慮する **「AnalyzeThII」** コンポーネントを使用します。**「Buckling Modes」** コンポーネントは、外部荷重に乗じて線形座屈をトリガーするための係数を示す **最初の座屈荷重係数** を計算するために使用できます。