この問題は、2層のラーメン構造において水平荷重が作用した時の釣り合いに関する計算問題です。
曲げモーメントとせん断力の関係をしっかり理解しましょう。
選択肢1. 2階に作用する水平荷重P1は、80kNである。
正しいです。
2階の柱のせん断力をQ2柱左、Q2柱右とすると、
Q2柱左 = Q2柱右 = (140+100) / 4 = 60kN
となります。
R階の床レベルに作用する水平荷重をH2とすると、
H2 = P2 = Q2柱左 + Q2柱右 = 60 × 2 = 120kN
となります。
1階の柱のせん断力をQ1とすると、
Q1 = (180 + 220) / 4 = 100kN
となり、
ピン支点に作用する水平荷重おいて左側をH0左、右側をH0右とすると、
H0左 = H0右 = Q1 = 100kN
となります。
よって、P1 + P2 = H0左 + H0右 となり、
P1 + 120 = 100 + 100
P1 = 200 − 120 = 80kN
となります。
選択肢2. 2階の梁のせん断力QBは、70kNである。
正しいです。
2階の梁のせん断力をQBとすると、
QB = (280 + 280) / 8 = 70kN
となります。
選択肢3. 1階右側の柱の軸方向圧縮力NCは、105kNである。
正しいです。
R階の梁のせん断力をQCとすると、
QC = (140 + 140) / 8 = 35kN
となり、
1階の柱の軸方向力NCとすると、
NC = QB + QC = 70 + 35 = 105kN
となります。
選択肢4. 右側の支点の鉛直反力Vは、120kNである。
誤りです。
1階の梁のせん断力をQAとすると、
QA = (220 + 220) / 8 = 55kN
となり、
右側のピン支点に作用する軸力をN とすると、
N = QA + NC = 55 + 105 = 160kN
となります。
