カンチレバーとは

カンチレバーは、一方の端でのみサポートされ、もう一方の端で荷重を支える梁です。 カンチレバーは、外部からサポートする必要のない突出構造を可能にするため、アーキテクチャでよく使用されます。 多くの場合、部分的に構築された建物はカンチレバーを作成します。これにより、ビルダーは偽造を必要とせずに作業できます。 飛行機の翼も片持ち梁です。これは通常、飛行機の胴体からのみサポートされるためです。

梁の一方の端のみがサポートされているため、通常、カンチレバーには大きなストレスがかかります。 カンチレバーの上半分に引張応力が発生し、ビームの繊維が伸びます。 下半分は、繊維を圧縮する圧縮応力にさらされます。 すべての応力を処理できない場合、カンチレバーは下向きに弧を描くか、破損する可能性があります。 そのため、エンジニアや建築家は、そのような構造上の問題に悩まされないような方法で梁を設計し、荷重のバランスを取るように働きます。

時には、片持ち梁が橋の建設に使用されます。 このようなタイプの橋は、 片持ち梁橋として知られています。 単純な片持ち梁橋は、交差するエリアの中央で交わる2つのカンチレバーで構成されています。 カンチレバーは通常、構造用鋼またはコンクリートで構成されており、車両の持続的な交通などの大きな負荷を保持できます。 これらの橋は、他の橋よりも設計が簡単な場合が多く、自重を支え、建設中にそのまま維持するための誤作業がほとんどまたはまったく必要ありません。

現代のほとんどの航空機の翼は、カンチレバーです。これらは航空機の本体に組み込まれていますが、最後にはサポートされていません。 以前の航空機は、通常、橋のトラスのように、互いに支え合う両側に2つ以上の翼を持つように設計されていました。 ただし、この複葉機構成は、好ましくない気流を引き起こし、航空機の有効性を低下させました。 飛行機の片側に単一のカンチレバー翼を使用すると、飛行機の総重量が減少し、最大潜在速度と効率が向上する傾向があります。

カンチレバーは、科学および工学の多くの目的に利用されています。 それらは、貯蔵ユニット、家具、マイクロエレクトリカル構造、バルコニー、および他の多くのものに使用されてきました。 たとえば、カンチレバーの椅子には背もたれがありません。 その前脚は底部のある種の平らな表面で支えられており、椅子の座席は後ろで支えられていません。 このような椅子は、通常、優れた素材から設計されているため機能します。