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令和5年度 1級建築施工管理技士 No.10を解説、ヒンジラーメンの曲げモーメント図

令和5年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.10は、図に示すヒンジラーメン架構の点Dにモーメント荷重Mが作用したときの、正しい曲げモーメント図を選ぶ問題です。

この問題では、4つの図のうち、正しいものを選びます。

この問題で問われていること

  1. ヒンジ(ピン接合)の位置で曲げモーメントが0になること
  2. 集中モーメント荷重の作用点で図に段差が生じること
  3. 曲げモーメントを材の引張側に描く向き
  4. つり合いと整合する分布の形

※ 問題文と図そのものは建設業振興基金が公開している公式PDFで確認できます。上記は、その4つの図で問われている論点を整理したものです。

正解:選択肢2(これが正しい図)

見分けのカギはヒンジ(ピン接合)の位置です。ヒンジは曲げモーメントを伝えられないので、その点の曲げモーメントは必ず0になります。選択肢2だけがヒンジ位置で0になり、つり合いとも合っているわけです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) ヒンジ位置でモーメントが0になっていない
2 ○(正しい) ヒンジ位置で0、点Dで段差、つり合いも成立
3 ×(誤り) モーメントの向き(引張側)が合わない
4 ×(誤り) ヒンジ位置で0にならず、分布の形も合わない

図問題は正しい図を選ぶ形式なので、正解は選択肢2の一つです。残りの3つはヒンジ位置の値か、モーメントの向き、分布の形のどこかが合いません。

選択肢2のポイント(ここが正しい図)

正解の図は、まずヒンジの位置で曲げモーメントが0になっています。ヒンジは回転自由で曲げモーメントを伝えないため、その点の値は必ず0でなければなりません。

さらに、モーメント荷重Mが作用する点Dでは、その大きさの分だけ曲げモーメント図に段差(不連続)が生じます。支点反力からつり合いを追うと各部材の大きさ・向きも矛盾しません。

残りの3つは、ヒンジ位置で0にならない(選択肢1・4)、または引張側に描く向きが逆(選択肢3)で外れます。

覚え方

  • ヒンジ=モーメント0→荷重点で段差→引張側に描く
  • ヒンジ位置で0かどうかでまずふるい落とす
  • 集中モーメント荷重の作用点では図に段差が出る

一問一答

Q.

ヒンジ(ピン接合)の位置で曲げモーメントはいくつになるか。

0になります。ヒンジは回転自由で曲げモーメントを伝えないためです。

Q.

集中モーメント荷重が作用する点では、曲げモーメント図はどうなるか。

その荷重の大きさの分だけ図に段差(不連続)が生じます。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和5年度 1級建築施工管理技術検定 第一次検定 問題」
けんせつる

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務し、建築構造設計に従事。設計者として施工図確認・工程会議・検査立会いなど施工管理と協働してきた経験と、公共建築工事標準仕様書・JASS等の一次資料をもとに執筆しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を2010年より運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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