技術士過去問
令和6年度（2024年）
問16 (基礎科目「解析に関するもの」問4)

問題文

下図に示す支持条件の異なる3種類の柱（a）、（b）、（c）を考える。すべての柱の材料・断面・長さは同じである。柱（a）、（b）、（c）が図に矢印で示す軸方向荷重を受けるときの座屈荷重をそれぞれPa，Pb，Pcとしたとき、それらの大小関係として、最も適切なものはどれか。問題文の画像

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問題

技術士試験令和6年度（2024年）問16（基礎科目「解析に関するもの」問4）（訂正依頼・報告はこちら）

下図に示す支持条件の異なる3種類の柱（a）、（b）、（c）を考える。すべての柱の材料・断面・長さは同じである。柱（a）、（b）、（c）が図に矢印で示す軸方向荷重を受けるときの座屈荷重をそれぞれPa，Pb，Pcとしたとき、それらの大小関係として、最も適切なものはどれか。

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この問題のポイントは有効座屈長（座屈長さ）です。

有効座屈長とは、座屈荷重を計算するときの部材の仮想の長さのことです。

有効座屈長L_kは下記の式で表されます。

L_k=k×L

ここで、kは座屈係数、Lは支点間距離となります。

本問題の（a）～（c）の支持条件と座屈係数kは下記のようになります。

（a）単純支持：k＝1

（b）上端ピン、下端固定：k＝0.7

（c）上端自由、下端固定：k＝2

選択肢3. Pb＞Pa＞Pc

有効座屈長L_kが小さい方が座屈しにくく（座屈荷重が大きく）なります。

したがって、本選択肢が正解です。

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