正解は3です。
以下に用語の説明を記載します。
・不安定構造...少しの力で構造物の形状が崩れるか抵抗もなく動いてしまう構造
・安定構造...少しの力では構造物の変形は微小で釣りあうもの
・静定構造...安定構造のうち力のつり合い条件で反力、応力を求めることができるもの
・不静定構造...安定構造のうち力の条件に加え変形も考慮する必要があるもの
これらの構造の判定に以下の式が用いられます。
m=(n+s+r)-2k
m:不静定次数
n:反力数
s:部材数
r:剛接合数(剛接節点に集まる部材数から1引いた数)
k:節点数
判定は以下のようになります。
m=0:安定・静定
m>0:安定・不静定
m<0:不安定
1.m=(3+4+0)-2×4=-1<0 →不安定
2.m=(5+4+0)-2×4=1>0 →安定・不静定
3.m=(4+4+0)-2×4=0 →安定・静定
4.m=(6+4+1)-2×5=1>0 →安定・不静定