1級建築施工管理技士 過去問
令和7年(2025年)
問11 (建築学(選択) 問5)

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問題

1級建築施工管理技士試験 令和7年(2025年) 問11(建築学(選択) 問5) (訂正依頼・報告はこちら)

図に示す山形ラーメン架構のCD間に等分布荷重wが作用したとき、支点Aに生じる鉛直反力VA及び水平反力HAと、支点Bに生じる鉛直反力VB及び水平反力HBの値として、正しいものはどれか。
ただし、反力は右向き及び上向きを「+」、左向き及び下向きを「-」とする。
問題文の画像
  • HA=-6kN
  • HB=-3kN
  • VA=+1kN
  • VB=+8kN

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この過去問の解説 (1件)

01

正解は、「VA=+1kN」です。

 

CD間の等分布荷重は、CDに直角な方向に作用しています。

まず、この等分布荷重を1つの集中荷重に置き換え、水平成分と鉛直成分に分けます。

その後、架構全体の「回転しないためのつり合い」と「上下方向のつり合い」を考えると、

 

VB=+7kN、

VA=+1kNと求められます。

 

CDは、水平方向が4m、高さ方向が3mなので、

長さは √(4²+3²)=5m です。

 

したがって、CDに作用する等分布荷重の合力は、

 

2kN/m×5m=10kN

 

です。

 

CDは「横4:縦3」の傾きなので、CDに直角な10kNの荷重を水平・鉛直方向に分けると、

 

水平成分=10×3/5=6kN(右向き)

鉛直成分=10×4/5=8kN(下向き)

 

となります。

 

また、合力はCDの中央に作用するため

、Aから合力の作用点までは、水平方向に2m、

鉛直方向に 4m+1.5m=5.5m です。

 

選択肢1. HA=-6kN

-6kNはHAだけの値ではなく、HAとHBを合わせた水平反力の値です。

選択肢2. HB=-3kN

水平方向について分かるのは、

 HA+HB=-6kN という関係です。

架構は左右対称ではなく、荷重も左側のCDだけに作用しています。

そのため、水平反力を単純に半分ずつとして、

 HB=-6/2=-3kN とすることはできません。

選択肢3. VA=+1kN

まず、A点まわりのモーメントのつり合いを考えます。

 

B点はA点から7m離れているので、VBによるモーメントは、

 7VB です。

 

一方、下向き8kNの力はAから水平に2m離れた位置に作用するため、

 8×2=16kN・m のモーメントを生じます。

 

また、右向き6kNの力はAから高さ5.5mの位置に作用するため、

 6×5.5=33kN・m のモーメントを生じます。

 

したがって、

 

 7VB-16-33=0

 7VB=49

 VB=+7kN

 

となります。

 

次に、鉛直方向の力のつり合いから、

 VA+VB-8=0 です。

 

VB=7kNを代入すると、

 VA+7-8=0

 

したがって、

 VA=+1kN となります。

選択肢4. VB=+8kN

点まわりのモーメントのつり合いから、

 7VB-8×2-6×5.5=0 となります。

整理すると、

 7VB-16-33=0

 7VB=49

となるので、

 VB=+7kN です。

 

したがって、VB=+8kNではありません。

まとめ

この問題では、まずCDの長さが5mであることから、等分布荷重を

 10kNの集中荷重

に置き換えることがポイントです。

 

この10kNを分けると、

 右向き6kN、下向き8kN

となります。

 

さらに、A点まわりのモーメントのつり合いから、

 VB=+7kN

 

鉛直方向のつり合いから、

 VA=+1kN

と求められます。

 

また、水平方向については、

 HA+HB=-6kN

となります。

 

したがって、選択肢の中ではVA=+1kNが正しい値です。

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