令和5年度 前期 No.9論点:構造力学重要度 A配点 1点未着手

等変分布荷重を受ける単純梁の反力の比

これは2級建築施工管理技士 第一次検定 令和5年度 前期(2023年6月11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。

図に示す単純梁ABに等変分布荷重が作用したとき,支点Aの鉛直反力VA及び支点Bの鉛直反力VBの値の大きさの比率として,正しいものはどれか。

スパン l m の単純梁AB(A端は回転支点,B端は移動支点)。梁の全長に等変分布荷重が下向きに作用し,荷重の大きさはA端で w N/m,B端で 2w N/m と,AからBへ直線的に増加する。支点Aに鉛直反力VA,支点Bに鉛直反力VBが上向きに作用する。

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:(4) VA : VB = 4 : 5

解き方

  1. 等変分布荷重を,全長の等分布荷重 w(合力 wl,作用位置はAから l/2)と,A端で0・B端で w の三角形分布荷重(合力 wl/2,作用位置はAから 2l/3)に分けて考える。
  2. A点回りのモーメントのつり合いから,VB × l = wl × l/2 + (wl/2) × 2l/3 = wl²/2 + wl²/3 = 5wl²/6 より VB = 5wl/6 となる。
  3. 鉛直方向のつり合いから,VA = (wl + wl/2) − 5wl/6 = 3wl/2 − 5wl/6 = 4wl/6 となる。
  4. よって VA : VB = 4wl/6 : 5wl/6 = 4 : 5 であり,(4)が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. (1)誤り。1 : 2 は荷重の大きさ(w と 2w)の比であり,反力の比ではない。
  2. (2)誤り。VA = 4wl/6,VB = 5wl/6 であり,2 : 3 にはならない。
  3. (3)誤り。VA : VB は 4 : 5 で,3 : 4 にはならない。
  4. (4)正しい。VA = 4wl/6,VB = 5wl/6 より VA : VB = 4 : 5 である。
引っかけ:台形分布荷重は「等分布+三角形分布」に分ける。三角形の合力は大きい側から 1/3 の位置。

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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5年度 前期(2023年6月11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