《一級建築士学科試験》学科Ⅳ 構造【単純梁系ラーメンの曲げモーメント図】

ブログやTwitterから建築士試験についてお伝えしています。

試験のポイントや考え方について自身の受験経験を基に記事を作成しています。
試験に向けての学習の補助として活用していただけると嬉しいです。

今回は、学科Ⅳ(構造)の過去問の中から、単純梁系ラーメンの曲げモーメント図について、試験的な考え方を解説します。（H29年度No.3）

著作権等の理由から本記事では、試験問題を掲出しておりません。
以下のリンクより過去の試験問題等(公益財団法人建築技術教育普及センター)をご参照ください。

考え方の基本

一般的に不静定構造の解法は、外力(荷重)による各支点の反力を求めてから、各点の曲げモーメントを求めます。

しかしながら、試験問題は四肢択一のため、すべての反力を求める必要はなく、選択肢を絞るために必要な部分だけを計算します。

また、その他にこの問題を解くうえで必要な知識は、以下の2つです。

なお、説明では、便宜上、下図のように記号を付けます。

まず、C点の曲げモーメントを計算するため、AC間を切り取ります。

C点の曲げモーメントを計算するうえで、荷重P及びA点の鉛直反力(VA)は、C点の作用線上にあるため、その力の大きさに関わらず影響しません。そのため、C点の曲げモーメントに影響するのは、A点の水平反力(HA)のみであることが分かります。

水平反力(HA)による曲げモーメントを計算します。

・水平反力(HA)
ΣX＝P－HA＝0
HA＝P

・C点の曲げモーメント
MC＝P×2L＝2PL

よって、C点の曲げモーメントは、2PLであることが分かったため、選択肢2・4は正解肢でないことが分かります。

次に、D点の曲げモーメントを検討するため、BD間を切り取ります。

D点の曲げモーメントを計算するうえで、B点の鉛直反力(VB)は、C点の作用線上にあるため、その力の大きさに関わらず影響しません。

また、B点はローラー支点のため、水平反力は発生しません。

そのため、D点には曲げモーメントが発生しないことが分かります。（MD＝0）

ここで、選択肢1，3を確認すると、D点の曲げモーメントが0なのは選択肢1のため、この問題の正解は、選択肢1であることが分かります。

冒頭でもお伝えした通り、試験問題を解くうえでは、すべての反力を求める必要はありません。
今回取り上げた問題でも、鉛直反力は、解答に影響ないため求める必要はありません。
なお、鉛直荷重(4P)も解答に影響ありません。

また、選択肢を選ぶ際は、各選択肢の同じ部分、異なる部分を比較して、決め手となる部分のみを計算することで、解答時間を短縮できます。