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令和5年度(後期)2級建築施工管理技士 No.9を解説、単純梁の応力の考え方

令和5年度(後期)2級建築施工管理技士 第一次検定 No.9は、単純梁ABの点C及び点Dにそれぞれ集中荷重Pが作用したとき、点Eに生じる応力の値の大きさとして正しいものを選ぶ問題です。

問題文と図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。ここでは図を載せず、解き方の筋道で説明します。

この問題で問われていること

  1. せん断力の値が問題の条件に合わない
  2. 中央点Eのせん断力は0であり、6kNではない
  3. 点Eの曲げモーメントは4kN・m
  4. 曲げモーメントの値が大きすぎる

※ 問題文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つの記述で問われている論点を整理したものです。

正解:選択肢3(これが誤っている記述)

左右対称に荷重がのる単純梁では、中央でせん断力がゼロ、曲げモーメントが最大になるんです。点Eのせん断力を曲げモーメントと取り違えるのが一番ありがちなミスですね。まず反力を出し、次に切断して左側だけでつり合いを考えるのが確実な手順です。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) せん断力の値が問題の条件に合わない
2 ×(誤り) 中央点Eのせん断力は0であり、6kNではない
3 ○(正しい) 点Eの曲げモーメントは4kN・m
4 ×(誤り) 曲げモーメントの値が大きすぎる

この問題は「正しいもの」を選ぶ形式で、点Eの曲げモーメントを正しく表した選択肢3が正解です。

選択肢3のポイント(ここが誤り)

この問題では、単純梁に2つの集中荷重がのったときの、ある点の応力を求める力が問われています。

解き方の基本の流れは、次のとおりです。

まず支点A・Bの反力を求めます。荷重が左右対称に配置されていれば、両支点の反力は等しく、それぞれ荷重の合計の半分になります。

次に、応力を知りたい点Eで梁を切断します。そして切断した左側(または右側)だけを取り出し、力とモーメントのつり合いを考えるわけです。

覚え方

  • せん断力の値が問題の条件に合わない
  • 中央点Eのせん断力は0であり、6kNではない
  • 点Eの曲げモーメントは4kN・m
  • 曲げモーメントの値が大きすぎる

一問一答

Q.

左右対称に荷重がのる単純梁で、中央点のせん断力はいくつになるか。

0です。左右の力が打ち消し合うためです。

Q.

梁のある点の応力を求めるとき、最初に計算すべきものは何か。

支点の反力です。反力を出してから切断してつり合いを考えます。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和5年度(後期)2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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