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平成30年度 1級建築施工管理技士 学科試験 No.9を解説、3ヒンジラーメンの反力

平成30年度 1級建築施工管理技士 学科試験 No.9 は、3ヒンジラーメンの反力 に関する問題です。

この問題では、4つの選択肢のうち、正しいものを選びます。

この問題で問われていること

  1. 3ヒンジラーメンの支点反力
  2. 等分布荷重による水平反力H
  3. 鉛直反力Vの算出
  4. つり合い条件の適用

※ 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(これが正しい組合せ)

3ヒンジラーメンは、支点2か所と中間1か所がピンのため、つり合い式に加えて中間ヒンジの曲げモーメント0の条件が使えるんです。

本問は図を用いた反力計算です。鉛直反力Vは全体の鉛直つり合いとモーメントつり合いから、水平反力Hは中間ヒンジでモーメント0となる条件から求めます。計算の結果、選択肢4(H・Vの組合せ)が正しい値になります。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) H・Vの組合せが計算値と一致しない
2 ×(誤り) H・Vの組合せが計算値と一致しない
3 ×(誤り) H・Vの組合せが計算値と一致しない
4 ◯(正しい) 全体つり合い+中間ヒンジのモーメント0条件から導かれる正しい組合せ

選択肢4のポイント(ここが正解)

まず全体を1つの剛体とみて、鉛直つり合い(ΣV=0)と一方の支点まわりのモーメントつり合いから鉛直反力Vを求めます。

次に中間ヒンジで切断し、片側だけのモーメントつり合い(ヒンジではM=0)を立てると水平反力Hが求まります。

数値そのものは図の寸法・荷重に依存するので、具体的な図は建設業振興基金の公式PDFで確認してください。

ザックリ言えば、Vはつり合い、Hはヒンジでモーメント0、という手順です。

覚え方

  • 3ヒンジは中間ヒンジでM=0の条件が1本増える
  • Vは全体のつり合い、Hはヒンジで切って求める
  • 図と数値は公式PDFで確認

一問一答

Q.

3ヒンジラーメンで反力を解くとき、つり合い式以外に使える条件は何か。

中間ヒンジでの曲げモーメントが0になる条件です。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「平成30年度 1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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