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平成29年度(後期)2級建築施工管理技士 学科試験 No.9 を解説、単純梁の反力

平成29年度(後期)2級建築施工管理技士 学科試験 No.9 は、単純梁の鉛直反力に関する図問題です。

この問題では、4つの組合せのうち、正しいものを選びます。

この問題で問われていること

  1. 単純梁の支点条件
  2. 集中荷重P1・P2の作用位置
  3. 力のつり合い(鉛直方向)
  4. モーメントのつり合い

※ 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。荷重の大きさや位置の数値は公式PDFをご確認ください。上記は、そ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(これが正しい記述)

反力の問題は、図の数字を覚えるより、求め方の手順を体に入れるのが近道なんです。つり合い式さえ立てれば、どんな数値でも答えが出ます。

正しい組合せは選択肢2です。両支点の反力は、モーメントのつり合い(ΣM=0)鉛直方向の力のつり合い(ΣV=0)から順番に求めるんです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) 反力の値の組合せがつり合い式の結果と一致しない
2 ◯(正しい) つり合い式から求めた両支点の反力に一致する
3 ×(誤り) 反力の左右の大小関係がつり合い式の結果と合わない
4 ×(誤り) 反力の合計が荷重の合計(P1+P2)と一致しない

選択肢2のポイント(ここが正解)

単純梁は、片方がピン支点、もう片方がローラー支点で支えられた梁です。上向きの反力が左右の支点に1つずつ生じます。

反力を求める手順は決まっています。まず一方の支点まわりでモーメントのつり合い、つまりΣM=0を立てて、もう一方の反力を求めるんです。

支点まわりで考えると、その支点の反力はモーメントに効かなくなるので、未知数が1つだけになって解けるわけです。

次に鉛直方向の力のつり合いΣV=0を使います。2つの反力の合計は、作用している荷重の合計P1+P2と必ず等しくなります。これで残りの反力も決まるんです。

この手順で計算した値の組合せが、選択肢2と一致します。ザックリ言えば、モーメントのつり合いと力のつり合いで反力は必ず求まる、ということです。

覚え方

  • まずΣM=0で片方の反力、次にΣV=0で残りを求める
  • 反力の合計=荷重の合計(P1+P2)
  • 支点まわりで考えると、その支点の反力は消える

一問一答

Q.

単純梁の支点反力は、どんなつり合い式から求めるか。

モーメントのつり合いΣM=0と、鉛直方向の力のつり合いΣV=0です。まず一方の支点まわりでΣM=0を立てて他方の反力を求め、次にΣV=0で残りの反力を求めます。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「平成29年度(後期)2級建築施工管理技術検定(学科)試験 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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