構造力学

重要度 A建築学等で出題過去問 26問

構造力学は、1級建築施工管理技士第一次検定の平成29年度〜令和8年度（10回）のうち10回で出題された論点です（収録760問中26問・重要度A）。出題されるのは建築学等です。

要点：反力・曲げモーメント・せん断力の計算、断面の性質、座屈、応力度。

覚える要点

3ヒンジラーメンの4つの反力は、全体のつり合い3式にヒンジで曲げモーメントが0の条件を加えた4式で求める。ヒンジの式は荷重のない側で立てると楽で、鉛直荷重だけでも水平反力が生じる
荷重がヒンジ点に作用する3ヒンジラーメンでは、荷重のない側の部材の反力は支点とヒンジを結ぶ線の方向を向く。誤りの選択肢にはもう一方の支点の反力の値が紛れている
曲げモーメントはピン・ローラー支点、ヒンジ、自由端で0。荷重のない区間は直線、等分布荷重の区間は放物線、せん断力0の区間は一定値となり、せん断力が0になる点で極値をとる
ローラー支点の柱は水平反力を受けないので、荷重点より下の曲げモーメントは0。水平力だけを受ける柱の曲げモーメント図は柱脚で0の三角形になり、節点にモーメント荷重が作用するとその大きさだけ不連続になる
片持ち梁の固定端のモーメント反力は、荷重×固定端からの距離の和で、向きの逆の荷重は差し引く。張出し梁の支点の曲げモーメントは先端荷重×張出し長さで、張出し部は上側引張りになる
断面二次モーメントは同じ軸について足し引きでき、中空や切欠きの部分は差し引く。長方形はI＝bh³/12、断面係数はZ＝bh²/6で、hは軸に直交する方向の寸法。単位（長さ⁴と長さ³）でも選択肢を絞れる
座屈荷重Pk＝π²EI/lk²は座屈長さの2乗に反比例する。座屈長さは両端ピン1.0l、両端固定（移動拘束）0.5lで、柱頭が水平移動すると長くなる。長方形断面は弱軸（Iの小さい方）で座屈する
軸力と曲げを受ける柱の縁応力度は、引張縁が曲げ応力度－軸圧縮応力度、圧縮縁が曲げ応力度＋軸圧縮応力度。許容曲げモーメントは許容曲げ応力度×断面係数で求める

勉強のしかた：10回すべてで2〜3問出る計算問題。支点反力（3ヒンジラーメン・山形ラーメン）と曲げモーメント図の選択がほぼ毎回1問ずつ出て、令和元年度以降は断面二次モーメント・縁応力度・座屈荷重の計算も加わる。反力はつり合い式とヒンジの条件で、曲げモーメント図は支点・ヒンジで0になる点と区間ごとの形で選択肢を消していく。

この論点の引っかけ・間違えやすい点

収録している過去問の解説から、構造力学で間違えやすい点を集めました。

令和8年度 No.5：3ヒンジラーメンは，全体のつり合い3式＋ヒンジでM = 0の1式で4つの反力が決まる。Aの反力（-4kN，-3kN）が誤りの選択肢に紛れている。
令和8年度 No.11：断面二次モーメントは長さ⁴，断面係数は長さ³。単位で2つの選択肢を消せる。
令和8年度 No.12：張出し梁の支点の曲げモーメントは先端荷重 × 張出し長さ。荷重が大きいD側の支点Bのほうが大きい。
令和7年度 No.5：ローラー側の柱は水平力を受けないのでモーメント0。せん断力0の区間はモーメント一定。
令和7年度 No.11：部材に直交する等分布荷重は，合力を水平・鉛直に分解してから，作用点（部材の中点）の座標でモーメントを取る。
令和7年度 No.12：長方形断面は弱軸（小さいほうの断面二次モーメント）で座屈する。

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