ゼロから学ぶ建築施工管理

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平成30年度(後期)2級建築施工管理技士 学科試験 No.10 を解説、曲げモーメント図

平成30年度(後期)2級建築施工管理技士 学科試験 No.10 は、片持ち梁に集中荷重Pが作用したときの曲げモーメント図に関する図問題です。

この問題では、4つの図のうち、正しいものを選びます。

この問題で問われていること

  1. 片持ち梁で曲げモーメントが最大になる位置
  2. 自由端での曲げモーメントの値
  3. 曲げモーメント図が三角形分布になる理由
  4. 曲げモーメントを描く側(引張側)

※ 問題文そのものと図の詳細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(これが正しい記述)

曲げモーメント図の問題は、どこで最大になるかと、どちら側に描くかの2点で判断するんです。

正しいのは選択肢1の図です。片持ち梁の先端に集中荷重が載ると、曲げモーメントは固定端で最大・先端でゼロの三角形分布になり、引張が生じる下側に描きます。この形になっているのが選択肢1なんです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ◯(正しい) 固定端で最大・先端でゼロの三角形分布を引張側(下側)に描いた図
2 ×(誤り) 最大位置や描く向きが正しい三角形分布と一致しない
3 ×(誤り) 先端で最大になる形などは片持ち梁+先端荷重には当てはまらない
4 ×(誤り) 分布形や最大値の位置が正しい曲げモーメント図と異なる

選択肢1のポイント(ここが正解)

片持ち梁の先端に集中荷重Pが載ると、ある断面の曲げモーメントは、その断面から先端までの距離にPを掛けた値になります。

先端では距離がゼロなので曲げモーメントもゼロ、固定端では距離が最大なので曲げモーメントも最大になります。つまり固定端に向かって直線的に増える三角形分布です。

そして描く向きですが、先端を下へ押す荷重では梁の下側が引っ張られます。曲げモーメント図は引張側に描くので、固定端を頂点とする三角形を下側に描くんです。

例えば、ベランダの先に荷物を載せると付け根がいちばん折れやすいですよね。あの付け根が固定端で、曲げモーメントが最大になる場所です。

ザックリ言えば、固定端でとがった三角形を引張側に描いた図が正解、ということです。

覚え方

  • 片持ち梁+先端集中荷重=固定端で最大・先端でゼロ
  • 曲げモーメント図は三角形分布(直線で増える)
  • 曲げモーメントは引張側に描く

一問一答

Q.

先端に集中荷重を受ける片持ち梁の曲げモーメントは、どこで最大になるか。

固定端です。先端ではゼロで、固定端に向かって直線的に増える三角形分布になります。値は荷重Pと梁長さの積です。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「平成30年度(後期)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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