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平成28年度 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28年度 2級建築施工管理技士 学科試験 No.9 は、集中荷重を受ける単純梁の反力に関する問題です。

この問題では、4つの値のうち、誤っているものを選びます。

この問題で問われていること

  1. 鉛直方向のつり合い(ΣY=0)
  2. 水平方向のつり合い(ΣX=0)
  3. モーメントのつり合い(ΣM=0)
  4. 各支点の反力の値が正しいかどうか

※ 図と各値の数値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、その図で問われている論点を整理したものです。

正解:選択肢1(これが誤っている値)

反力は難しそうに見えますが、力のつり合いという当たり前の原理だけで求まるんです。

選択肢1の値は、つり合い式から計算した値と一致しないため誤りです。反力はΣX=0、ΣY=0、ΣM=0の3つで決まると押さえておきましょうね。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) つり合い式から求まる値と一致しない反力の値
2 ◯(正しい) つり合い式から求まる値と一致する
3 ◯(正しい) つり合い式から求まる値と一致する
4 ◯(正しい) つり合い式から求まる値と一致する

選択肢1のポイント(ここが誤り)

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。これに集中荷重がかかります。

梁は動かずに止まっているので、力もモーメントもつり合っています。そこで3つの式が使えます。

水平方向はΣX=0、鉛直方向はΣY=0、どこか一点まわりのモーメントはΣM=0です。この3つを立てれば反力が決まります。

たとえばモーメントのつり合いから一方の鉛直反力を求め、次にΣY=0でもう一方を求める、という順で計算します。水平荷重がなければ水平反力は0になります。

選択肢1の値は、この計算結果と合いません。残りの3つは合うので、誤っているのは選択肢1なんです。

ザックリ言えば、反力は力とモーメントのつり合いだけで決まる、ということです。

覚え方

  • 反力=ΣX=0、ΣY=0、ΣM=0で求める
  • まずΣMで片方、次にΣYでもう片方を出す
  • 水平荷重がなければ水平反力は0になる

一問一答

Q.

単純梁の支点反力を求めるとき、用いる3つのつり合い条件は何か。

水平方向のΣX=0、鉛直方向のΣY=0、ある点まわりのモーメントのΣM=0です。この3つを連立させて各支点の反力を求めます。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「平成28年度 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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