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令和5年度(前期)2級建築施工管理技士 No.9を解説、単純梁の鉛直反力の考え方

令和5年度(前期)2級建築施工管理技士 第一次検定 No.9は、図に示す単純梁ABに等変分布荷重が作用したときの、支点Aの鉛直反力VAと支点Bの鉛直反力VBの値の大きさの比率を求める問題です。

この問題は図がないと解けません。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。ここでは図がなくても考え方が分かるように、解き方の筋道を解説します。

この問題では、4つの比率のうち、正しいものを選びます。

この問題で問われていること

  1. VA:VB=1:2 にはならない
  2. VA:VB=2:3 にはならない
  3. VA:VB=3:4 にはならない
  4. VA:VB=4:5 となる

※ 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4(これが誤っている記述)

等変分布荷重は三角形に並んだ荷重なので、合力は荷重が大きい側に寄るんです。等分布だから半分ずつ、と思い込みがちですが、それは荷重が一定のときの話ですね。合力の位置を出してモーメントのつり合いを取る、と押さえておきましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) VA:VB=1:2 にはならない
2 ×(誤り) VA:VB=2:3 にはならない
3 ×(誤り) VA:VB=3:4 にはならない
4 ○(正しい) VA:VB=4:5 となる

選択肢4のVA:VB=4:5が正しい比率です。合力が荷重の大きい側(B寄り)にあるため、B側の反力が少し大きくなります。

選択肢4のポイント(ここが誤り)

この問題では、分布荷重を受ける単純梁の反力の出し方が問われています。

等分布荷重なら左右の反力は等しくなりますが、今回は等変分布荷重なので、つまずきやすいところですね。

等変分布荷重とは、荷重が直線的に増えていく三角形状の分布のことです。荷重が大きい側ほど梁に強く乗っているんです。

反力を求める手順はシンプルで、まず三角形の荷重を1つの集中荷重(合力)に置きかえます。次にその合力を使って、モーメントのつり合いを取るわけです。

覚え方

  • VA:VB=1:2 にはならない
  • VA:VB=2:3 にはならない
  • VA:VB=3:4 にはならない
  • VA:VB=4:5 となる

一問一答

Q.

三角形状の等変分布荷重を1つの集中荷重に置きかえるとき、その作用点はどこか。

三角形の重心、すなわち荷重が大きい端から梁の長さの3分の1の位置です。

Q.

等変分布荷重を受ける単純梁では、2つの支点反力はどちらが大きくなるか。

合力が荷重の大きい側に寄るため、荷重の大きい側の支点反力が大きくなります。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和5年度(前期)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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