二級建築士 過去問
令和7年(2025年)
問55 (学科3(建築構造) 問5)

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問題

二級建築士試験 令和7年(2025年) 問55(学科3(建築構造) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

図のような荷重を受ける静定トラスにおいて、部材Aに生じる軸方向力として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、軸方向力は、引張力を「+」、圧縮力を「-」とする。なお、節点間距離は全て2mとする。
問題文の画像
  • -3√3kN
  • -2√3kN
  • -√3kN
  • +2√3kN
  • +3√3kN

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この過去問の解説 (1件)

01

この問題で覚えておくポイントは以下のとおりです。

 ・トラスの軸方向力は「節点法」または「切断法」で求める
 ・まず支点反力を求める
 ・トラスの三角形が60°の正三角形(部材長2m)なので、 斜材の成分は 水平成分:cos60°=1/2、 鉛直成分:sin60°=√3/2

そして節点のつり合い(ΣFx=0、ΣFy=0)を使って部材力を求めることができれば正解を判断できます。では問題をみてみましょう。

(1)支点反力を求める

 外力は中央より右の節点に9kN下向きに作用し、支点間距離は6mです。

 ・左支点まわりのモーメントRB:RB​×6−9×4=0  → RB=6kN

 ・鉛直力のつり合い:RA​+RB​=9  → RA=3kN

(2)節点のつり合いから部材Aの軸方向力を求める

 ①下側左端の節点

  左端の節点には支点反力 3kN(上向き)、斜材、下弦材の3本が集まっています。

  鉛直方向のつり合い:ΣFy=0 3+Nsin⁡60°=0 → N=-2√3kN の圧縮力が生じます。

 ②隣の下側節点

  この節点では先ほど求めた斜材、下弦材、右上へ向かう斜材の3部材があります。水平・鉛直のつり合いをとることで、次の斜材力が求まります。結果として、この斜材の力も 2√3kN となります。

 ③上部中央の節点(部材Aの節点)

  ここには左の斜材、右の斜材、上弦材 Aが接続しています。

  左斜材の水平成分は 2√3×cos⁡60°=√3kN、同様に、右側斜材の水平成分も 3 kN になります。

  この2つの水平力は節点を内側へ押す向きに働きます。したがって節点の水平つり合いより

  NA=-( √3+ √3)=-2√3kN(圧縮力) となります。

まとめ

トラスの軸方向力の問題では、次の手順が重要です。

 ①支点反力を求める
 ②節点法(ΣFx=0、ΣFy=0)で部材力を求める
 ③符号(引張+、圧縮-)を確認する

特に二級建築士試験では、60°のワーレントラス(三角形トラス)がよく出題されます。sin60°=√3/2、cos60°=1/2を利用した部材力計算は頻出なので、解き方の流れを覚えておきましょう。
 

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