一級建築士の過去問
平成27年(2015年)
学科4(構造) 問76

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問題

一級建築士試験 平成27年(2015年) 学科4(構造) 問76 (訂正依頼・報告はこちら)

図のような剛で滑らない面の上に置いてある剛体の重心に漸増する水平力が作用する場合、剛体が浮き上がり始めるときの水平力Fの重力Wに対する比α( =F/W )の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、剛体の質量分布は一様とする。
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この過去問の解説 (3件)

01

Fが働くとき、剛体は右側中央の面に接する点を中心に回転します。その点からF、Wのモーメントを求めます。

転倒モーメント:F×4a
重力による安定モーメント:W×2a

ⅰ.剛体が浮かないとき:F<W
ⅱ.剛体が浮き上がり始める瞬間:F=W
ⅲ.剛体が浮いている状態:F≧W

今回は、条件ⅱのF=Wが成り立ちます。

転倒モーメント=重力による安定モーメント
F4a=W2a
F/W=2a/4a=0.5(答えは2です)

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02

水平力Fを受けると、剛体にはB点を中心とした時計回りのモーメントが生じ、転倒しようとします(A点が浮き上がる。)このとき、重力Wによる反時計回りのモーメントが転倒に抵抗します。

水平力Fによるモーメント=F×4a
重力Wにモーメント=W×2a

これにより、
F/W>2a/4a=0.5

上記から、2が正しいです。

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03

転倒モーメント=4aF
重力による安定させるモーメント=2aW
4aF=2aWよりF/W=0.5

よって、2が正しいと言えます。

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