一級建築士の過去問
令和5年（2023年）
学科4（構造） 問4
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問題
一級建築士試験 令和5年（2023年） 学科4（構造） 問4 （訂正依頼・報告はこちら）
図は、2層のラーメンにおいて、2階に水平荷重P1、R階に水平荷重P2が作用したときの柱の曲げモーメントを示したものである。次の記述のうち、誤っているものはどれか。ただし、全ての部材の自重は無視する。
- 2階に作用する水平荷重P1は、100kNである。
- 2階の梁のせん断力QBは、64kNである。
- 1階右側の柱の軸方向圧縮力NCは、128kNである。
- 右側の支点の鉛直反力Vは、152kNである。
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この過去問の解説 （2件）
01
不静定構造物の為、応力や水平力を求めながら回答していく問題です。
2階の梁より、両端部にかかるモーメントの大きさは
120kN+200kN＝320kN
この2階の梁のせん断力は
（320kN+320kN)/10m＝64kN・・・QB
3階の梁のせん断力は、3階の両端部にかかるモーメントの大きさより
(160kN+160kN)/10m＝32kN
②1階右側の柱の軸方向圧縮力Ncを求めます。
2、3階のせん断力より
32kN+64kN＝96kN
1階の梁のせん断力は、1階の両端部にかかるモーメントの大きさより
(280kN+280kN)/10m＝56kN
1～3階のせん断力より、右側の支点の鉛直反力Vを求めます。
32kN（3階）+64kN（2階）+56kN（1階）＝152kN
柱のせん断力は水平荷重より
P2＝(120kN+160kN)/4+(120kN+160kN)/4
＝70kN+70kN＝140kN
P2+P1＝(200kN+280kN)/4+(200kN+280kN)/4
P2＝140kNより
140kN+P1＝240kN
P1＝100kN
各公式を用いながら、順序立てて解きましょう。
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02
この問いは不静定構造物の為、応力や水平力を求めながら回答していく問題です。
まずは梁の曲げモーメントを求めます。
問題の図の2階の梁より、両端部にかかるモーメントの大きさは、
120kN+200kN＝320kN
その為、この梁のせん断力は、（320kN+320kN)/10m＝64kN・・・QB
同様に3階の梁のモーメントより、せん断力を求めます。
(160kN+160kN)/10m＝32kN
上記2つのせん断力から、1階右側の柱の軸方向圧縮力NCを求めます。
32kN+64kN＝96kN
1階の梁のモーメントより、せん断力を求めます。
(280kN+280kN)/10m＝56kN
上記3つのせん断力から、右側の支点の鉛直反力Vを求めます。
32kN+64kN+56kN＝152kN
水平荷重は、柱のせん断力から求めます。
P2＝(120kN+160kN)/4+(120kN+160kN)/4＝70kN+70kN＝140kN
P2+P1＝(200kN+280kN)/4+(200kN+280kN)/4
140kN+P1＝240kN
Ｐ1＝100kN
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