二級建築士 過去問
平成30年（2018年）
問54 (学科3（建築構造） 問4)

この図は適当ではありません。

右下の支点はローラー支点なので、水平方向の反力を受け持つことができません。

したがって、右柱には水平せん断力が生じず、右柱の曲げモーメントも0になります。

ところが、この図では右柱にも三角形の曲げモーメント図が描かれているため、実際の力の状態と一致しません。

また、梁の左半分ではせん断力が0なので、曲げモーメントは一定でなければなりません。中央に向かって斜めに変化する形にはなりません。

この図は適当ではありません。

右柱に曲げモーメントを描いていない点は合っています。

しかし、ラーメン全体のつり合いを考えると、左側の鉛直反力は、

0

になります。

そのため、梁の左端から中央の集中荷重2Pまでの間では鉛直方向のせん断力が0となり、曲げモーメントは一定でなければなりません。

この図ではその部分の曲げモーメントが斜めに変化しているため、適当ではありません。

この図は適当ではありません。

右下はローラー支点です。

右側の柱について考えると、右下支点には水平反力がなく、柱に水平方向の外力も作用していません。

そのため、右柱には曲げモーメントが生じません。

この図では右柱に曲げモーメントが描かれているので、力のつり合いと一致しません。

この図が適当です。

左下支点をA、左上をB、梁中央をC、右上をD、右下支点をEとして考えます。

まず、水平方向のつり合いから、左下支点には水平荷重Pと反対向きの水平反力Pが生じます。

この水平力によって、左柱の上端Bでは、

P×2l＝2Pl

の曲げモーメントが生じます。

左下のピン支点では曲げモーメントが0なので、左柱の曲げモーメント図は、0から2Plまで直線的に増える三角形になります。

次に鉛直反力を考えると、左側の鉛直反力は0です。そのため、BからCまでの梁にはせん断力がなく、

BからCまでの曲げモーメントは2Plで一定

となります。

Cには下向きの荷重2Pがあるため、CからDまでは曲げモーメントが直線的に減少します。

右柱には曲げモーメントが生じないので、D点でも、

M＝0

です。

したがって、CからDに向かって2Plから0まで直線的に減少する形になります。

さらに、この問題では曲げモーメント図を材の引張側に描くので、左柱ではラーメンの内側、梁では下側に描かれます。これらをすべて満たしているのがこの図です。

この図は適当ではありません。

右柱には水平力が作用しないため、右柱の曲げモーメントは0です。

また、右下のローラー支点では曲げモーメントを負担できず、右柱全体の曲げモーメントが0になるため、梁と右柱が接続する右上端でも曲げモーメントは0になります。

この図では、右柱にも曲げモーメントが生じ、梁のモーメント図も右上端で0になっていないため、適当ではありません。