左下から時計まわりにA〜Eまでの記号を振ります。
（左下：A、左上：B、4kNの外力点：C、右上：D、右下：E）
まず、ピンローラーの支点（点E）の鉛直反力REを求めます。
ΣMA＝0より
3kN×6＋4kN×3 - RE×6＝０
6RE＝（18 + 12）kN
RE＝5kN
次に、各点の曲げモーメントを求めます。
ピンローラーの点Eには水平反力が生じないため、DE間には曲げモーメントは生じません。
点Cの曲げモーメントMCを求めます。
MC（右）＝-5kN×3
＝-15kN
よって、MCは下向きに15kNです。
点Bの曲げモーメントMBを求めます。
MB（梁）＝4kN×3 - 5kN×6
＝-18kN
よって、MB（梁）は下向きに18kNです。
MB（柱）＝3kN×6
＝18kN
よって、MB（梁）は右向きに18kNです。
点Aの曲げモーメントMAを求めます。
MA＝3kN×6＋4kN×3 - 5kN×6
＝0
よって、MA＝0です。
以上より曲げモーメント図は選択肢5が正解となります。
この問題の場合、計算をしなくても、曲げモーメント図の形状から正答を導くことが可能です。
・曲げモーメントの外力が加わらない限りは、ある点の前後で引張・圧縮の向きが入れ替わらないので、左上の接点部分で引張・圧縮が入れ替わっている選択肢は不適当です。
・ピンローラー部分には水平反力が発生せず、ピンローラーが支持する垂直部材にはせん断力・曲げモーメントはかからないため、右側の垂直部材に曲げモーメントが描かれている選択肢は不適当です。
以上より、左上の接点の内側に曲げモーメントがかかり、左上から右上に行くにつれて曲げモーメントが小さくなり、右上の接点で曲げモーメントが０になる図が正しいです。
※参考
構造力学の問題に慣れていない場合は、ΣＸ、ΣＹ、ΣＭのつり合い式を立てて計算する方が確実です。
まず、左下のピン接合部分を点Ａ、
左上の接点を点Ｂ、
垂直4kNの外力を受けている箇所を点Ｃ、
右上の接点を点Ｄ、
右下のピンローラー部分を点Ｅ、とします。
また、点Ａの反力をＶＡ(↑) , ＨＡ（→）、点Ｅの反力をＶＥ(↑)と仮定します。
※反力の向きは仮定であり、逆向きで仮定しても結果は変わらないので、どちら向きでも構いません
水平方向のつり合い（右向きを＋と考えた場合）
ΣＸ ： ＋3kN(→) ＋ HA(→) = 0
よって、 HA ＝ －3kN（マイナスなので仮定の反対向き←）
点Aの曲げモーメントのつり合い（時計回りを＋と考えた場合）
ΣMA ： ＋4kN(⤵) × 3m ＋ 3kN(⤵) × 6m ― VB(⤴) × 6ｍ ＝ 0
よって、 VB ＝ 5kN(↑)
垂直方向のつり合い（上向きを＋と考えた場合）
ΣY ： ＋VA(↑) － 4kN(↓) ＋ VB(↑) ＝ 0
VB ＝ 5kN(↑)なので、
＋VA(↑) － 4kN(↓) ＋ 5kN(↑) ＝ 0
よって、VA ＝ －2kN(マイナスなので仮定の反対向き↓)
点Bの曲げモーメントを求めるために、点Bで切断して下側でつり合い式を考えます
ΣMB下 ： 3kN(⤵) × 6m ＋ MB(⤵) ＝ 0
よって、MB ＝ －18kN･m (マイナスなので反対向き⤴)
※点Bでは曲げモーメントが反時計回りにかかるので、内側（右側）が引張側となります。
点Ｃの曲げモーメントを求めるために、点Ｃで切断して左側でつり合い式を考えます
ΣＭＣ左： －1kN(⤴) × 3ｍ ＋ 3kN(⤵) × 6ｍ＋ MC(⤵) ＝ 0
よって、MC ＝ －15kN･ｍ(マイナスなので反対向き⤴)
※点Ｃでは曲げモーメントが反時計回りにかかるので、内側（下側）が引張側となります。
点Ｄの曲げモーメントを求めるために、点Ｄで切断して左側でつり合い式を考えます
ΣＭＤ左： －1kN(⤴)×6ｍ＋3kN(⤵)×6ｍ －4kN×3m ＋ MD(⤵)＝0
よって、MD ＝ 0
以上より、左上(点B)が内側18kN･ｍ、
4kNの外力を受ける点（点C）が内側15kN･ｍ、
右上(点D)が0 の図が正しいです。
問題において、図１の時のモーメント図が図２に表されており、図３の状態と図１の状態では横からの３kNの荷重の有無が違います。
したがって、横から３kNの荷重が作用した状態のモーメント図を描き、そこに図２のモーメント図を足し合わせると求めたいモーメント図になります。
ここでは、消去法で答えを導きます。
まず、支点に着目すると左側がピン支点、右側がローラー支点になっています。
横からの荷重はピン支点に反力が生じ、ローラー支点には反力が生じないため、モーメント図は左の柱に出てくることがわかります。
よって、右の柱にモーメントが生じている選択肢は誤答となります。
次に、静定ラーメンのモーメント図は連続している部材ではモーメントも連続するという特徴があります。
図のような柱 - 梁 - 柱の線を一直線にしたとき、それぞれの部材の接点で同じ応力がかかっている必要があります。
これを考えると、当てはまらない選択肢は誤答となります。
残った選択肢が正解となります。
図のような柱 - 梁 - 柱の線を一直線にしたとき、それぞれの部材の接点で同じ応力がかかっている必要があります。
したがって誤りです。
図のような柱 - 梁 - 柱の線を一直線にしたとき、それぞれの部材の接点で同じ応力がかかっている必要があります。
したがって誤りです。
右の柱にモーメントが生じているため誤りです。
右の柱にモーメントが生じているため誤りです。
正解です。
