二級建築士 過去問
令和6年(2024年)
問53 (学科3(建築構造) 問3)

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問題

二級建築士試験 令和6年(2024年) 問53(学科3(建築構造) 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

図-1のような荷重を受ける単純梁において、曲げモーメント図が図-2となる場合、C ― D間のせん断力の大きさとして、正しいものは、次のうちどれか。
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  • 0kN
  • 5kN
  • 30kN
  • 45kN
  • 90kN

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この過去問の解説 (1件)

01

正しい選択肢は 5kN です。


図-2の曲げモーメント図では、C点で−75 kN・m、D点で−105 kN・mとなっています。

曲げモーメントの傾き(変化量/距離)はその区間のせん断力を表すので、
(−105−(−75)) kN・m ÷ 6 m = −5 kN
となり、C―D間のせん断力の大きさは 5kN です。

符号は下向きですが、問題は大きさを尋ねているため 5kN が該当します。

選択肢1. 0kN

曲げモーメントがCからDへ一直線で値を変えているため、傾きは0ではありません

したがって誤りです。

選択肢2. 5kN

前述の計算どおり、C―D間のせん断力の大きさは 5kN です。

これが正しい値となります。

選択肢3. 30kN

せん断力が 30kN であれば、6 m区間で曲げモーメントは

30 kN × 6 m = 180 kN・m 変化します。

しかし図-2の変化量は30 kN・mなので、30kNは過大です。

選択肢4. 45kN

45kNならば曲げモーメント変化は

45 kN × 6 m = 270 kN・m になります。

図-2と一致しないため誤りです。

選択肢5. 90kN

90kNならば曲げモーメント変化は540 kN・mとなり、図-2と大きくかけ離れています。

誤りです。

まとめ

曲げモーメント図が直線でつながっている区間では、モーメントの傾きが一定となり、その値が区間内のせん断力の大きさを示します。

今回は−75 kN・mから−105 kN・mへ6 mで変化しているため、傾きは−5 kN、すなわち大きさ5 kNでした。

この「モーメントの変化量 ÷ 距離」という基本関係を押さえておくと、せん断力を素早く求められます。

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