技術士一次 力学ノート

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平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-9 を解説、集中荷重2点なら台形の折れ線

平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-9は、単純ばりへの荷重の作用と曲げモーメント図の組合せを選ぶ問題です。この問題では、5つの組合せのうち最も不適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、荷重の形と曲げモーメント図の次数が結びついているかを問うものです。引っかけの核心は集中荷重に滑らかな弧と組み合わせてある点で、正しくは折れ線です。

この形式は平成25年度と平成26年度にも出ています。誤りの置き場所が年度ごとに違います。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答:選択肢4(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:断面力図|せん断力と曲げモーメントの向き

各選択肢の正誤

5つの図をそれぞれ荷重の形と突き合わせます。次数だけを見れば1つずつ判定できます。

選択肢正誤解説
1 両端にモーメント荷重M/全長で一定の長方形○(正しい)両端の値が等しく途中も変わらない
2 右端が最大の三角形分布荷重/右寄りに頂点がある滑らかな曲線○(正しい)3次曲線になる
3 中央が最大の三角形分布荷重/中央が最大の滑らかな曲線○(正しい)荷重の頂点に合わせて図の頂点も動く
4 中間の2点に集中荷重P/滑らかな弧×(誤り)台形の折れ線になる。2点の間は一定
5 中間にモーメント荷重M/作用点で飛ぶ2本の直線○(正しい)作用点で段差ができる

選択肢2と3はどちらも三角形分布荷重で滑らかな曲線です。4だけが荷重の形と図が合っていません。

選択肢4のポイント(ここが誤り)

荷重の形と図の次数は1段ずつ上がります。集中荷重なら曲げモーメント図は折れ線、等分布荷重なら2次曲線、三角形分布荷重なら3次曲線です。

集中荷重を2点に載せると、荷重点で折れて、その間はせん断力がゼロになるので一定になります。全体としては台形です。

この形式は平成24年度Ⅳ-9・平成25年度Ⅲ-9・平成26年度Ⅲ-8の3つの年度に出ています。誤りの置き場所が④③②と年度で違います。

覚え方

  • 集中荷重は折れ線、等分布は2次、三角形分布は3次
  • 2点に載せれば台形で、間は一定
  • 3つの年度に出ている形式

理解度チェック

Q.

集中荷重を2点に載せた単純ばりの曲げモーメント図はどんな形か。

台形の折れ線です。2点の間は一定になります。

Q.

三角形分布荷重の曲げモーメント図は何次曲線か。

3次曲線です。等分布荷重なら2次曲線です。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成24年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」5ページ Ⅳ-9
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成24年度 技術士第一次試験 試験問題の正答」

※ 問題文と選択肢は掲載していません。上の表は各選択肢で問われている論点で、実際の設問は公式PDFで確認できます。

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構造設計の実務を続けながら、試験に出る力学の解き方を書き残しています。

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