1級建築施工管理技士の過去問
令和5年(2023年)
午前 イ 問10
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問題
1級 建築施工管理技術検定試験 令和5年(2023年) 午前 イ 問10 (訂正依頼・報告はこちら)
図に示す3ヒンジラーメン架構の点Dにモーメント荷重Mが作用したときの曲げモーメント図として、正しいものはどれか。
ただし、曲げモーメントは材の引張側に描くものとする。
ただし、曲げモーメントは材の引張側に描くものとする。
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この過去問の解説 (2件)
01
モーメント図の形の正誤を判定する問題は、各支点、節点の特徴から絞り込みます。
①ピンの場合、モーメントは生じない。
②固定端の場合、回転角は0
③剛節点の場合、接合角度は変わらない。
以上からどちら側が引っ張り側になるか考え、モーメント図を描きます。
こちらが正解です。
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02
各選択肢の曲げモーメント図を検証します。
D点でのモーメントが考慮されていないため、誤りです。
正解の曲げモーメント図は、以下の手順で導出できます。
支点反力とモーメントを仮定する
まず、各支点の反力とD点に作用するモーメントを仮定します。
A点の水平反力: HA
B点の水平反力: HB
C点の鉛直反力: VC
D点に作用するモーメント: M
つり合いの条件を立てる
次に、3ヒンジラーメンのつり合いの条件を立てます。
水平方向のつり合い: HA + HB = 0
鉛直方向のつり合い: VC = M
回転モーメントのつり合い: M - VC * (AC - BD) = 0
連立方程式を解く
上記のつり合いの条件を連立方程式にして解くと、各支点反力とD点に作用するモーメントの値が求まります。
HA = M / 2
HB = M / 2
VC = M
M_D = M
曲げモーメント図を描く
各部材の曲げモーメントを計算し、曲げモーメント図を描きます。
AB線: M_A = M / 2
BC線: M_B = M / 2 - M_D = -M / 2
CD線: M_C = M_D = M
正解の確認
正解の曲げモーメント図は、以下の特徴を持ちます。
D点でのモーメントがMである
AB線とBC線の曲げモーメントが対称である
CD線は曲げモーメントがMである
D点とB点でのモーメントが逆向きになっているため、誤りです。
C点でのモーメントが考慮されていないため、誤りです。
ヒンジラーメンの曲げモーメント図を描くには、各支点のつり合いの条件と曲げモーメントの定義を理解することが重要です。また、部材の引張側と圧縮側を正しく判断する必要があります。
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