1級建築(第一次) ミニテスト

1級建築 構造力学 練習問題③【無料・10問・解説付き】

1級建築施工管理技士の「構造力学」分野から10問出題します(第3回・総仕上げ)。応用問題を中心に出題しています。

8問以上正解を目指しましょう!


構造力学 ミニテスト 第3回

問1

スパン4mの片持梁に等分布荷重2kN/mが作用するとき、固定端の最大曲げモーメントはいくらか。

(1)4kN・m (2)8kN・m (3)16kN・m (4)32kN・m

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正解:(3)16kN・m
M = wL²/2 = 2×4²/2 = 2×16/2 = 16kN・m。片持梁の等分布はwL²/2。

問2

単純梁の中央に集中荷重Pが作用するとき、最大たわみの公式はどれか。

(1)PL³/3EI (2)PL³/48EI (3)5wL⁴/384EI (4)wL⁴/8EI

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正解:(2)PL³/48EI
単純梁・中央集中荷重のたわみはPL³/48EI。(1)は片持梁・先端集中。(3)は単純梁・等分布。(4)は片持梁・等分布。

問3

不静定構造物の特徴として、最も不適当なものはどれか。

(1)温度変化で応力が生じる
(2)支点沈下で応力が生じる
(3)部材が破壊しても他の部材に力を再分配できる
(4)静定構造物より変形が大きい

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正解:(4)
不静定構造物は拘束が多いため変形は小さい。変形が大きいのは静定構造物。

問4

等変分布荷重(三角荷重)の合力の作用位置はどこか。

(1)区間の中央 (2)底辺(荷重大側)から1/3 (3)頂点(荷重0側)から1/3 (4)底辺から1/2

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正解:(2)底辺(荷重大側)から1/3
三角荷重の合力は底辺から1/3の位置に作用する。三角形の重心位置と同じ。等分布荷重は中央に作用するが三角荷重は底辺寄り。

問5

モーメント荷重に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)モーメント荷重は鉛直方向の反力に影響しない
(2)モーメント荷重の単位はkNである
(3)モーメント荷重が作用するとせん断力が変化する
(4)モーメント荷重が作用してもモーメント図は変化しない

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正解:(1)
モーメント荷重は回転力であり、鉛直方向の力のつり合い(ΣY=0)には影響しない。ただし水平反力やモーメントには影響する。(2)単位はkN・m。(3)せん断力は変化しない(モーメント図が不連続になる)。

問6

スパンLの単純梁のA端から距離aの位置に集中荷重Pが作用する。B端(ローラー)の反力RBはどれか。

(1)Pa/L (2)P(L-a)/L (3)PL/a (4)P/2

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正解:(1)Pa/L
ΣM(A)=0より RB×L = P×a → RB = Pa/L。RA = P(L-a)/L。a=L/2のとき RA=RB=P/2(中央集中荷重)。

問7

構造力学に関する記述として、正しいものはどれか。

(1)軸方向力の正の向きは圧縮である
(2)せん断力が最大の位置で曲げモーメントも最大になる
(3)曲げモーメントが0の位置を反曲点という
(4)トラスの部材にはせん断力が生じる

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正解:(3)
曲げモーメントが0の位置を反曲点(はんきょくてん)という。不静定構造物で重要な概念。(1)引張が正。(2)Q=0でMが極値。(4)トラスは軸力のみ。

問8

単純梁に集中荷重が作用するとき、曲げモーメント図の形状はどれか。

(1)直線(三角形) (2)放物線 (3)長方形 (4)一定値

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正解:(1)直線(三角形)
集中荷重の単純梁のM図は直線(三角形状)。等分布荷重のM図は放物線。Q図とM図の形状の違いを整理しておく。

問9

スパンを半分にしたとき、単純梁の中央集中荷重によるたわみは元の何倍になるか。

(1)1/2倍 (2)1/4倍 (3)1/8倍 (4)1/16倍

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正解:(3)1/8倍
たわみはPL³/48EIでL³に比例。スパンが1/2になると(1/2)³=1/8倍。スパンの影響は3乗で効く。

問10

連続梁(3スパン・4支点・全てピン支点)の不静定次数はいくつか。

(1)1次 (2)2次 (3)3次 (4)5次

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正解:(4)5次
4つのピン支点の反力:左端2+中間2+中間2+右端1(ローラー相当)…いや、4支点全てピンなら各2つで反力8。条件式3。8-3=5次不静定。ただし、端部がピン+ローラーの組合せなら異なる。ここでは全てピンとして8-3=5次


お疲れさまでした!

構造力学の3回分クリアです。次は建築材料に挑戦しましょう。

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