技術士一次 力学ノート

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平成29年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-6 を解説、ローラー支点は回転も自由

平成29年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-6は、平面構造物の支点に関する問題です。この問題では、5つの記述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、支点が何を拘束するかを分かっているかを問うものです。引っかけの核心はローラー支点が回転を拘束するかどうかで、拘束すると書いてあります。

支点は拘束する数だけ反力が出ます。ローラーが1つ、ピンが2つ、固定端が3つです。

※ 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1(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:支点反力|つり合い3式で解く

各選択肢の正誤

5つのうち4つは支点の定義そのままです。誤りは1つだけで、拘束の数が変わっています。

選択肢正誤解説
1 ローラー支点はローラー方向に移動自由だが回転は拘束される×(誤り)回転も自由。ローラーが拘束するのは支持面に垂直な移動だけ
2 回転支点では移動は拘束されるが回転は自由○(正しい)ピン支点の定義。反力は水平と鉛直の2つ
3 固定端では移動、回転ともに拘束される○(正しい)反力は水平・鉛直・モーメントの3つ
4 鉛直沈下に抵抗するばねの弾性支点では鉛直変位に比例する反力が生じる○(正しい)ばね定数×変位が反力になる
5 回転に抵抗するばねの弾性支点では回転角に比例する反力が生じる○(正しい)回転ばねの定義どおり

選択肢1は前半が正しいので、後半まで読まないと切れません。移動の話が合っていると全体が正しく見えます。

選択肢1のポイント(ここが誤り)

ローラー支点は反力が1つしか出ない支点です。回転を止めるならモーメント反力が要りますが、ローラーにはそれがありません。

支点の種類は拘束の数で覚えると混ざりません。ローラーが1、ピンが2、固定端が3という並びになります。

弾性支点はばねで支える形で、変位に比例した反力が返ります。実際の地盤や隣の部材の効きを表すときに使います。

覚え方

  • ローラーは移動も回転も止めない方向がある
  • 反力の数はローラー1・ピン2・固定端3
  • 弾性支点はばね定数×変位

理解度チェック

Q.

ローラー支点は回転を拘束するか。

拘束しません。止めるのは支持面に垂直な移動だけです。

Q.

固定端の反力はいくつ出るか。

3つです。水平・鉛直・モーメントのすべてを拘束します。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成29年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」3ページ Ⅲ-6
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成29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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