令和3年度 No.9論点:構造力学重要度 A配点 1点未着手

静定山形ラーメンの反力と曲げモーメント

これは1級建築施工管理技士 第一次検定 令和3年度(2021年6月13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 4 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。

図に示す静定の山形ラーメン架構のAC間に等分布荷重wが作用したとき,支点Bに生じる鉛直反力VBと,点Dに生じる曲げモーメントMDの値の大きさの組合せとして,正しいものはどれか。

静定の山形ラーメン。左の柱AC(高さ6m)と右の柱EB(高さ6m),屋根材CD・DE(頂点Dは柱頭から高さ3m)からなる。支点Aはピン支点,支点Bはローラー支点で,Bには上向きの鉛直反力VBを示す。A-D間とD-B間の水平距離はそれぞれ3m(スパン6m)。柱ACの全長(AからCまで高さ6m)に,左から右向きの水平な等分布荷重w = 2kN/mが作用している。

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:(2) VB = 6kN,MD = 18kN・m

解き方

  1. AC間の等分布荷重の合力は P = 2kN/m × 6m = 12kN(右向き)で,作用位置は支点Aから高さ3mである。
  2. 支点Aまわりのモーメントのつり合いから,VB × 6m = 12kN × 3m より VB = 6kN(上向き)となる。
  3. 支点Bはローラーで水平反力が生じないため,B-E-D側の自由体を考えると,点Dの曲げモーメントは MD = VB × 3m = 6kN × 3m = 18kN・m となる。
  4. よって VB = 6kN,MD = 18kN・m の(2)が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. (1)誤り。VBは正しいが,MDは0ではなく18kN・mである。
  2. (2)正しい。VB = 6kN,MD = 6kN × 3m = 18kN・m である。
  3. (3)誤り。VB = 12kNは荷重の合力であり,反力ではない。MDも誤り。
  4. (4)誤り。VB = 12kNが誤りである。
引っかけ:点Dの曲げモーメントは,荷重のかからないB側から求めると計算が簡単になる。

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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3年度(2021年6月13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