令和6年度 前期 No.11論点:構造力学重要度 A配点 1点未着手

単純梁の曲げモーメント図(部分等分布荷重)

これは2級建築施工管理技士 第一次検定 令和6年度 前期(2024年6月9日(日)実施) No.11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ABのCD間に等分布荷重w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。

スパンlの単純梁AB。左端Aはピン支点,右端Bはローラー支点。スパンを3等分し,A-C間l/3,C-D間l/3,D-B間l/3。中央のCD間に下向きの等分布荷重wが作用する。
選択肢の曲げモーメント図4つ。(1):材軸の下側に描かれ,両端で0。両端の区間は直線で,中央の区間は下に凸の曲線となって中央で最大となる(左右対称)。(2):中央部は材軸の下側に下に凸の曲線,両端部は材軸の上側に値をもつ(両端固定梁のような形)。(3):材軸の下側に,両端0から全長にわたる1つの放物線(全長に等分布荷重が作用したときの形)。(4):両端の区間は0で,中央の区間だけ材軸の下側に下に凸の曲線。

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:(1) (1) の図

解き方

  1. (1)が正しい。荷重は左右対称なので,反力は RA = RB = w × (l/3) / 2 = wl/6 である。
  2. 荷重の無いA-C間とD-B間では,曲げモーメントは支点からの距離に比例して直線的に増え,点C・Dで M = (wl/6) × (l/3) = wl²/18 となる。
  3. 等分布荷重が作用するC-D間では曲げモーメントは2次曲線(放物線)となり,中央で最大値 Mmax = wl/6 × l/2 − w × (l/6)² / 2 = 5wl²/72 となる。両端が直線で中央部が曲線の(1)が正しい。

選択肢ごとの解説

  1. (1)正しい。両端区間は直線,CD間は放物線で,中央で最大(5wl²/72)となる。
  2. (2)誤り。単純梁の支点では曲げモーメントは0で,端部に負の曲げモーメントは生じない(両端固定梁の形である)。
  3. (3)誤り。全長が1つの放物線となるのは,全長に等分布荷重が作用した場合である。
  4. (4)誤り。A-C間,D-B間にも反力による曲げモーメントが生じ,0にはならない。
引っかけ:荷重の無い区間は直線,等分布荷重の区間は放物線。単純梁の支点では曲げモーメントは0。

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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6年度 前期(2024年6月9日(日)実施) No.11。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