令和元年度 No.9論点:構造力学重要度 A配点 1点未着手

3ヒンジラーメンの支点反力

これは1級建築施工管理技士 第一次検定 令和元年度(2019年6月9日(日)実施) No.9の問題です。論点は「構造力学」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 3 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図に示す3ヒンジラーメン架構のDE間に等変分布荷重が,AD間に集中荷重が同時に作用したとき,支点A及びBに生じる水平反力(HA,HB),鉛直反力(VA,VB)の値として,正しいものはどれか。

ただし,反力は右向き及び上向きを「+」,左向き及び下向きを「-」とする。

門形の3ヒンジラーメン。左の柱AD・右の柱BEは高さ3m,梁DEはスパン6mで,梁の中央(Dから3m)にヒンジC。支点A・Bはピン支点。梁DE上にD端で0,E端で60kN/mとなる三角形の等変分布荷重(下向き)が作用する。左の柱ADには,Aから1.5m(Dから1.5m)の高さに右向きの集中荷重40kNが作用する。寸法:梁上3m・3m,左柱1.5m・1.5m,右柱3m。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:(1) HA = +15kN

解き方

  1. 等変分布荷重の合力は1/2 × 60 × 6 = 180kNで,作用位置はDから4mである。支点Aまわりのモーメントのつり合いから,VB × 6 = 180 × 4 + 40 × 1.5 = 780となり,VB = +130kN,VA = 180 - 130 = +50kNとなる。
  2. ヒンジCより左側(A-D-C)について,Cまわりのモーメントが0となる条件を考える。左半分の荷重は1/2 × 30 × 3 = 45kNで,Cから左へ1mの位置に作用する。VA × 3 - 45 × 1 - 40 × 1.5 - HA × 3 = 0(時計回りを正)より,150 - 45 - 60 = 3HA,HA = +15kNとなる。
  3. 水平方向のつり合いHA + HB + 40 = 0よりHB = -55kNとなる。したがってHA = +15kNとした(1)が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. (1)正しい。HA = +15kN(右向き)である。
  2. (2)誤り。HB = -55kN(左向き)である。
  3. (3)誤り。VA = +50kN(上向き)である。
  4. (4)誤り。VB = +130kN(上向き)である。
引っかけ:3ヒンジラーメンは全体のつり合い3式に,ヒンジ点の曲げモーメント0の条件を加えて4つの反力を求める。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した1級建築施工管理技士 第一次検定 令和元年度(2019年6月9日(日)実施) No.9。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する