二級建築士 過去問
令和8年(2026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8年(2026年) 問55(学科3(建築構造) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

図のような外力を受ける静定トラスにおいて、部材Aに生じる軸方向力の値として、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。
問題文の画像
  • -3√2kN
  • -√2kN
  • 0kN
  • +√2kN
  • +3√2kN

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この過去問の解説 (1件)

01

正しい選択肢は「-√2kN」です。

部材Aには、√2kNの圧縮力が生じます。

図では、トラスの高さと各区間の幅がともに2mなので、斜材は45°になっています。また、3kNの鉛直荷重は左支点から2mの位置に作用しています。

この問題では、まず右支点の反力を求め、その後、右側の節点から順番に力のつり合いを考えると分かりやすくなります。

<右支点の鉛直反力を求める>

左支点まわりのモーメントのつり合いを考えます。

右支点の鉛直反力をRBとすると、

RB×6=3×2

となります。

したがって、

RB=1kN

です。

つまり、右支点には上向きに1kNの反力が生じます。

<右端の下側の節点を考える>

右端の下側の節点には、

・上向き1kNの支点反力
・鉛直部材
・水平部材

がつながっています。

水平方向の外力がないので、水平部材の軸方向力は0kNです。

鉛直方向では、上向きの支点反力1kNとつり合う必要があるため、右端の鉛直部材には1kNの圧縮力が生じます。

<右端の上側の節点を考える>

右端の上側の節点では、鉛直部材の圧縮力によって上向きに1kNの力が作用します。

斜材は45°なので、この1kNとつり合う斜材の軸方向力をNとすると、

N×sin45°=1

sin45°=1/√2なので、

N×1/√2=1

N=√2kN

となります。

この右側の斜材には引張力が生じます。

<部材Aの力を求める>

次に、部材Aの右下の節点に注目します。

この節点につながる鉛直部材は、上側の節点に外力がなく、左右の水平部材が一直線上にあるため、軸方向力は0kNです。

右側の斜材には√2kNの引張力が生じているので、その鉛直成分は、

√2×sin45°

=√2×1/√2

=1kN

となり、上向きに作用します。

この上向き1kNとつり合うため、部材Aからは下向き1kNの成分が必要です。

部材Aも45°なので、その軸方向力をNAとすると、

|NA|×sin45°=1

|NA|=√2kN

です。

部材Aは節点を引っ張るのではなく、押す向きに力を伝えるため圧縮材となります。

問題では、

引張力:「+」
圧縮力:「-」

としています。

したがって、

NA=-√2kN

となります。

選択肢2. -√2kN

適切です。

右支点の反力は1kNであり、45°の斜材の力を節点ごとに追っていくと、部材Aには√2kNの圧縮力が生じます。

圧縮力を「-」とするため、

-√2kN

となります。

まとめ

この問題では、支点反力を求めた後、力を求めやすい端の節点から順番に調べることがポイントです。

まず、左支点まわりのモーメントから、

RB×6=3×2

RB=1kN

となります。

その後、右端から節点のつり合いを順番に考えると、右側の45°の斜材には√2kNの引張力が生じます。

さらに部材Aの右下の節点を考えると、部材Aには同じ大きさの√2kNが必要ですが、力の向きは圧縮です。

したがって、

部材Aの軸方向力=-√2kN

となります。

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