一級建築士 過去問
令和5年(2023年)
問76 (学科4(構造) 問6)
問題文
次の架構のうち、静定構造はどれか。
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あ
か
さ
た
な
は
ま
や
ら
あん摩マッサージ指圧師
1級管工事施工管理技士
1級建築施工管理技士
1級電気工事施工管理技士
1級土木施工管理技士
運行管理者(貨物)
2級ファイナンシャル・プランニング技能士(FP2級)
3級ファイナンシャル・プランニング技能士(FP3級)
貸金業務取扱主任者
危険物取扱者(乙4)
給水装置工事主任技術者
クレーン・デリック運転士
ケアマネジャー(介護支援専門員)
国内旅行業務取扱管理者
社会保険労務士(社労士)
大学入学共通テスト(世界史)
第三種電気主任技術者(電験三種)
宅地建物取引士(宅建士)
調剤報酬請求事務技能認定
賃貸不動産経営管理士
2級管工事施工管理技士
2級建築施工管理技士
2級電気工事施工管理技士
2級土木施工管理技士
JLPT(日本語能力)
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)
問題文
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この過去問の解説 (3件)
01
構造物は不安定構造物と安定構造物に分けられ、
安定構造物はさらに静定構造物と不静定構造物に分けられます。
不安定構造物は、その名の通り不安定で、
押すと移動したり変形したりする構造物です。
静定構造物は、力のつり合いにより反力や応力を求めることが出来る構造のことで、
片持ち梁や単純梁などのシンプルな構造が特徴です。
不静定構造物は、力のつり合い条件だけでは
反力・応力を求めることができない構造物のことです。
不静定構造物の反力・応力を求めるには力のつり合い条件に加えて、
変形に関する条件も必要です。
不安定・静定・不静定の判別をするためには、
不静定次数の公式「m=n+s+rー2k」を使います。
m<0であれば不安定、m=0であれば静定、m>0であれば不静定です。
ここで、nは反力数、sは部材数、
rは剛接合(力が加わっても回転しないようにしっかり接合)されている部材数、
kは支点と節点の数を示します。
反力数nについては、固定は3、ピンは2、ローラーは1と数えます。
この式を使って問題を解いていきましょう。
n:左側の支点はローラーなので1,右側はピンなので2,合計3
s:5
r:2
k:5
m = n+s+rー2k=3+5+2-2×5=0
∴静定
n:左側の支点は固定なので3,右側はピンなので2,合計5
s:4
r:0
k:4
m = n+s+rー2k=5+4+0-2×4=1
∴不静定
n:左側の支点はローラーなので1,右側はピンなので2,合計3
s:4
r:0
k:4
m = n+s+rー2k=3+4+0-2×4=-1
∴不安定
n:左側の支点は固定なので3,右側はローラーなので1,合計4
s:3
r:2
k:4
m = n+s+rー2k=4+3+2-2×4=1
∴不静定
この構造物を判別する問題は一見難しそうに思うかもしれませんが、
不静定次数の公式「m=n+s+rー2k」を覚えていれば確実に点が取れる問題です。
この公式を忘れないようにしてください。
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02
この問題は構造物の判別に関する問題です。次の判別式によって判別します。
m=(n+s+r)-2k
m=0の場合、静定構造物
m>0の場合、不静定構造物
m<0の場合、不安定構造物
n:反力数(支点反力の数の和)
s:部材数
r:剛節接合部材数(剛接合された部材の数から1を引いた数)
k:節点数(自由端、支点、節点の合計)
n= 3 s=5 r=2 k=5
m = (3+5+2) -2×5 = 10-10 = 0 m=0
により静定構造物です。
n=5 s=4 r=0 k=4
m = (5+4+0)-2×4 = 9-8 = 1 m>0に
より不静定構造物です。
n=3 s=4 r=0 k=4
m = (3+4+0)-2×4 = 7-8 = -1
m<0により不安定構造物です。
n=4 s=3 r=2 k=4
m = (4+3+2)-2×4 = 9-8 = 1
m>0により不静定構造物です。
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03
不静定次数の公式「m=n+s+rー2k」を知らないとなかなか難しい問題です。
過去問を良く解き覚えておく必要があります。
静定構造物です。
反力数=3、部材数=5、剛接部材数=2、接点数=5
合計0です。
不静定構造物です。
反力数=5、部材数=4、剛接部材数=0、接点数=4
合計1です。
不安定構造物です。
反力数=3、部材数=4、剛接部材数=0、接点数=4
合計-1です。
不静定構造物です。
反力数=4、部材数=3、剛接部材数=2、接点数=4
合計1です。
参考になった数1
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