2級建築施工管理技士 過去問
令和5年(2023年)前期
問9 (ユニットA 問9)
問題文
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問題
2級建築施工管理技士試験 令和5年(2023年)前期 問9(ユニットA 問9) (訂正依頼・報告はこちら)
- VA:VB=1:2
- VA:VB=2:3
- VA:VB=3:4
- VA:VB=4:5
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この過去問の解説 (3件)
01
力学の問題は必ず出題されるため、しっかり復習しましょう。
間違いです。
間違いです。
間違いです。
この問題は、はじめに荷重の大きさを求めます。
荷重の形は台形なので、直角三角形と長方形に分けて考えると分かりやすいです。
長方形の荷重は、w×l=wlです。
直角三角形の荷重は、1/2×w×l=wl/2です。
したがって、全体の荷重は、wl+wl/2=3wl/2となります。
次に、合力が作用する位置を求めます。
長方形の重心は中央にあるため、点Aからl/2の位置です。
直角三角形の重心は、荷重が大きい側に近い位置にあります。この図ではB側に荷重が大きくなっているため、点Aから2l/3の位置になります。そのため、合力の作用位置は、次のように求めます。
{wl×l/2+wl/2×2l/3}÷3wl/2=5l/9
つまり、合力は点Aから5l/9の位置に作用します。
点Bから見ると、l-5l/9=4l/9 となるため、点Bから合力までの距離は4l/9です。
次に、点Bまわりのモーメントのつり合いを考えます。
MB=-3wl/2×4l/9+VA×l=0
この式を解くと、VA=2wl/3となります。
また、鉛直方向の力のつり合いより、VA+VB=3wl/2です。
したがって、
VB=3wl/2-2wl/3=5wl/6
となります。
よって、支点Aと支点Bの鉛直反力の比は、
VA:VB=2wl/3:5wl/6=4:5
となります。
力学は問題を多く解くことで問題になれることができます。
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02
構造力学に関する問題です。
間違いです。
間違いです。
間違いです。
問題文のとおりです。
荷重の分布を見ると、形が台形になっています。
この台形を、四角形の荷重と三角形の荷重に分けて考えます。
四角形の荷重は、w×lです。
作用する位置は、支点Aからl/2の位置です。
三角形の荷重は、1/2×w×lです。
作用する位置は、支点Aから2l/3の位置です。
支点Aまわりのモーメントのつり合いを考えると、次の式になります。
w×l×l/2+1/2×w×l×2l/3-VB×l=0
これを整理すると、VB=5wl/6となります。
また、鉛直方向の力のつり合いより、全体の荷重は次のようになります。
w×l+1/2×w×l=3wl/2
したがって、VAは次のように求められます。
VA=3wl/2-5wl/6=2wl/3
よって、支点A、支点Bの鉛直反力の比は、
VA:VB=2wl/3:5wl/6=4:5
となります。
構造力学は苦手にしている人も多い分野です。しっかり押さえておきましょう。
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03
構造力学について問われています。
〇
台形の分解: 台形の荷重を「直角三角形」と「長方形」の2つの荷重に分けて考えます。
重心位置の算出: それぞれの重心位置を求め、断面一次モーメントの考え方を用いて、台形全体の重心(合力のかかる位置)を特定します。計算の結果、左端(点A)から4l/9の位置に合力がかかります。
合力の大きさ: 全体の荷重の大きさは3wl/2 となります。
反力の計算: 点Bにおける曲げモーメントをゼロと仮定して計算すると、点Aの反力 VA = 2wl/3となり、力のつり合いから点Bの反力 VB = 5wl/6が導かれます。
比率の算出: 求められた反力の比(VA : VB)を計算すると、4 : 5 となります。
構造力学は過去問を中心に繰り返し解いていきましょう。
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