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令和6年度 1級建築施工管理技士 No.12を解説、等分布荷重の曲げモーメント図

けんせつる

けんせつる

等分布荷重が作用したときのBMDって放物線になるんだよね?引張側はどっち?

この記事の要点

令和6年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.12は、等分布荷重が作用した梁の曲げモーメント図(BMD)を選ぶ問題です。正解は選択肢3。

令和6年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.12は、梁のAB間およびAC間に等分布荷重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。

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。

「曲げモーメントは材の引張側に描く」という条件のもと、4つの図から正しいものを選びます。

正解:選択肢3

等分布荷重が作用した梁のBMDは放物線形状になります。荷重が下向きに作用する単純支持梁では下端が引張になるためBMDは下側に描き、片持ち梁や連続梁では支点部で反転します。公式PDFの図と照らし合わせて判断することが重要です。

この問題のポイント

曲げモーメント図を選ぶ問題では、荷重の種類と支持条件から正しいBMDの形状を判断することが求められます。

等分布荷重が作用した梁のBMDは、放物線(二次曲線)形状になります。集中荷重の場合は直線(三角形)になるので、この違いを押さえましょう。

BMDを引張側に描くルールでは、梁下端が引張(正の曲げ)の場合は下側に、上端が引張(負の曲げ)の場合は上側に描きます。

曲げモーメント図の基本

単純支持梁に等分布荷重が作用する場合、支点でモーメントがゼロで中央が最大の放物線となり、下側(引張側)に膨らみます。

片持ち梁に等分布荷重が作用する場合、固定端でモーメントが最大(負の曲げ)、先端でゼロになります。BMDは上側に描きます。

この問題では図の支持条件を確認し、どちらの形状が正しいかを判断します。公式PDFで架構形状を確認したうえで選択肢3が正解となります。

選択肢1

選択肢1の図は、集中荷重のような直線形状(三角形BMD)を描いているなど、等分布荷重の放物線形状と一致しないため誤りです。

選択肢2

選択肢2の図は、曲げモーメントの符号(引張側の向き)が逆になっているなど、引張側に描くルールに反するため誤りです。

選択肢3

選択肢3の図が正解です。等分布荷重による放物線形状で、支点条件と引張側の向きがいずれも正しく描かれています。

選択肢4

選択肢4の図は、支点での境界条件(ピン支点ではモーメントゼロ)が満たされていないなど、BMDの形状が正しくないため誤りです。

覚え方

BMDを選ぶ問題は、次の3点を確認します。

① 荷重の種類(等分布→放物線、集中荷重→直線)→ ② 支点条件(ピン支点はM=0)→ ③ 引張側の向き

この順番で確認すれば、4つの選択肢から正しいBMDを特定できます。

一問一答

Q.

梁に等分布荷重が作用したときの曲げモーメント図の形状は直線か放物線か。

放物線(二次曲線)です。集中荷重が作用した場合は直線(三角形)になります。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和6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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