平成29年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-7 を解説、たわみの公式は分母に3がある
平成29年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-7は、長さ3Lの片持ちばりの先端に集中荷重Pが作用するときのたわみを求める問題です。せん断変形は無視します。
この問題のポイント
この問題は、片持ちばりのたわみの公式を正確に覚えているかを問うものです。引っかけの核心は公式の分母にある3で、それを忘れた値が選択肢5に置いてあります。
長さが3Lなので3乗して27倍になります。そこから分母の3で割るところまでが一続きです。
※ 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4(最も適切なもの)
> この論点をやさしく解説:片持ちばりのたわみ|先端荷重と等分布荷重
各選択肢の正誤
公式はδ=PL³÷(3EI)です。Lを3Lに置き換えるだけで答えが出ます。
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 PL³÷EI | ×(誤り) | 長さを3倍にしたことも分母の3も反映していない |
| 2 3PL³÷EI | ×(誤り) | 長さを1乗でしか効かせていない |
| 3 6PL³÷EI | ×(誤り) | 27を3で割ると9で、6にはならない |
| 4 9PL³÷EI | ○(正しい) | P(3L)³÷(3EI)=27PL³÷(3EI)=9PL³÷EI |
| 5 27PL³÷EI | ×(誤り) | 分母の3を忘れた形。3乗までは正しい |
選択肢5は3乗の計算まで正しくできた人が落ちる位置にあります。公式の形をそのまま書き出すのが安全です。
選択肢4のポイント(ここが誤り)
片持ちばりの先端に集中荷重が載るときのたわみは δ=PL³÷(3EI) です。分母の3は積分から出てくる係数で、覚えるしかありません。
長さが3倍になるとたわみは3の3乗で27倍に効きます。この27を分母の3で割るので、最終的に9倍という数字が残ります。
等分布荷重の場合は分母が8になります。先端荷重と等分布荷重で係数が違うので、どちらの形かを最初に見ます。
覚え方
- 片持ちばり先端荷重は δ=PL³÷(3EI)
- 長さ3倍でたわみは27倍
- 等分布荷重なら分母は8
理解度チェック
片持ちばりの先端に集中荷重が載るときのたわみの公式は何か。
δ=PL³÷(3EI)です。分母に3が入ります。
長さを3倍にするとたわみは何倍になるか。
27倍です。たわみは長さの3乗に比例します。
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〕」4ページ Ⅲ-7
- 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。
※ この記事の確認日:2026年7月
▼平成29年度 建設部門(35問中 解説15問)▼
- Ⅲ-1 圧密で排出されるのは間隙水
- Ⅲ-2 間隙比が小さい構造が密な状態
- Ⅲ-3 ダルシーの法則は流速と動水勾配
- Ⅲ-4 水面より下は水中単位体積重量
- Ⅲ-5 外径が効く円環断面が最大
- Ⅲ-6 ローラー支点は回転も自由
- Ⅲ-7|たわみの公式は分母に3がある
- Ⅲ-8 まわし溶接部は有効長に含めない
- Ⅲ-9 床版に載せるのはT荷重
- Ⅲ-10 アルカリシリカ反応は膨張する
- Ⅲ-11 高炉セメントB種はASRを抑える
- Ⅲ-12 施工に要るのはワーカビリティー
- Ⅲ-17 全水圧は三角形分布の面積
- Ⅲ-18 時間で変わるのは不定流
- Ⅲ-19 単一管路では流量が変わらない
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