令和元年度 前期 No.10論点:構造力学重要度 A配点 1点未着手

ラーメンの曲げモーメント図

これは2級建築施工管理技士 第一次検定 令和元年度 前期(2019年6月9日(日)実施) No.10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。

図に示すラーメンに集中荷重Pが作用したときの曲げモーメント図として,正しいものはどれか。

ただし,曲げモーメントは材の引張り側に描くものとする。

門形ラーメンの図。柱の高さl,梁のスパンl。左柱の脚部はピン支点,右柱の脚部はローラー支点。左柱の高さの中央(脚部からl/2,柱頭からl/2)に,左から右向きの水平集中荷重Pが作用する。
選択肢(1)〜(4)の曲げモーメント図。(1) 左柱は外側(左側)に描かれ,脚部で0から荷重点で最大となる三角形で,荷重点から上は減少して柱頭付近で反対側に移る。梁は上側に描かれ,左端から右端へ直線的に減少して右端で0。右柱は0。(2) 左柱は内側(右側)に描かれ,脚部で0から荷重点まで直線的に増加し,荷重点から柱頭までは一定。梁は下側に描かれ,左端の値から右端へ直線的に減少して右端で0。右柱は0。(3) 左柱は内側に描かれ,荷重点で最大の三角形状で柱頭では小さい。梁は下側に全長一定の値で描かれる。右柱は内側に,高さの中央で0から柱頭に向かって増加する三角形。(4) 左柱は内側に描かれ,荷重点付近で最大。梁は左端で下側,途中で0となり右端で上側に描かれる。右柱は外側に,柱頭で最大となり高さの中央付近で0となる三角形。

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) (2) の図

解き方

  1. ローラー支点(右柱脚)は水平反力をもたないので,水平反力はピン支点(左柱脚)にだけ生じ,その大きさはPで左向きである。鉛直反力は,左柱脚まわりのモーメントのつり合いより右柱脚にP/2(下向き),左柱脚にP/2(上向き)となる。
  2. 左柱の曲げモーメントは,脚部で0,荷重点(高さl/2)までは水平反力Pによって直線的に増えてPl/2となり,荷重点より上では荷重Pと水平反力Pが打ち消し合うため一定のPl/2となる。引張り側は柱の内側である。
  3. 梁の曲げモーメントは,左端でPl/2,右端で0となる直線分布で,引張り側は梁の下側である。右柱は水平力を受けないので曲げモーメントは0である。
  4. これらに合うのは(2)の図である。

選択肢ごとの解説

  1. (1)誤り。左柱の荷重点から上は一定値になるはずで,描く側も内側(引張り側)であり,外側に描いた図は合わない。
  2. (2)正しい。左柱は脚部0から荷重点でPl/2まで増えて上部は一定,梁は左端Pl/2から右端0へ直線,右柱は0となっている。
  3. (3)誤り。ローラー支点の右柱には水平反力が無いので,右柱に曲げモーメントは生じない。梁も一定値にはならない。
  4. (4)誤り。右柱には曲げモーメントが生じず,梁の曲げモーメントの符号が途中で変わることもない。
引っかけ:ローラー支点側の柱は水平反力が0なので曲げモーメントも0となる。まず右柱が0の図に絞るとよい。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した2級建築施工管理技士 第一次検定 令和元年度 前期(2019年6月9日(日)実施) No.10。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