令和元年度 後期 No.10論点:構造力学重要度 A配点 1点未着手

集中荷重を受ける単純梁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 後期(2019年11月10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 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。

図に示す単純梁に集中荷重2P及び3P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側に描くものとする。

単純梁(左端ピン支点,右端ローラー支点,スパン3l)。左支点からlの位置に下向きの集中荷重2P,2lの位置に下向きの集中荷重3Pが作用する。寸法:l,l,l。
選択肢の曲げモーメント図4つ(いずれも梁の下側に描く)。(1)両支点で0,2Pと3Pの載荷点で折れ曲がり,載荷点の間が上にへこんだ(載荷点の間で値が小さくなる)M字形。3Pの位置の値が2Pの位置より大きい。(2)両支点で0,2Pの載荷点から3Pの載荷点まで直線で増加し,3Pの位置で最大となる多角形。(3)(2)と同じ形だが,両端の支点で梁の上側にも曲げモーメントが生じ,支点付近で符号が変わる図。(4)(1)と同じM字形だが,両端の支点で梁の上側にも曲げモーメントが生じ,支点付近で符号が変わる図。

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. 左支点をA,右支点をBとし,スパンを3lとする。Bまわりのモーメントのつり合いより,VA × 3l = 2P × 2l + 3P × l,VA = 7P/3。鉛直方向のつり合いよりVB = 5P − 7P/3 = 8P/3。
  2. 2Pの載荷点の曲げモーメントはM1 = VA × l = 7Pl/3,3Pの載荷点はM2 = VB × l = 8Pl/3である。
  3. 単純梁なので両支点の曲げモーメントは0,集中荷重の間には荷重がないので曲げモーメント図は直線になり,M1 < M2である。すべて下側(引張側)に描く。よって(2)が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. (1)誤り。荷重間に荷重がないので曲げモーメント図は直線になり,載荷点の間でへこむことはない。
  2. (2)正しい。支点で0,2Pの位置で7Pl/3,3Pの位置で8Pl/3となり,その間は直線である。
  3. (3)誤り。単純梁の支点は回転自由なので,支点に曲げモーメントは生じない。
  4. (4)誤り。支点に曲げモーメントが生じ,荷重間でへこむ形はいずれも単純梁に合わない。
引っかけ:単純梁の支点の曲げモーメントは0,集中荷重だけなら図は折れ線になる。

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出典:一般財団法人 建設業振興基金が実施した2級建築施工管理技士 第一次検定 令和元年度 後期(2019年11月10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