2級建築の構造力学｜反力・せん断力・M図の解き方【2026年】では、公式問題の図から式を作る順番を、計算過程まで省略せずに解説します。
先に結論
- 令和8年度前期No.3は必須問題です。反力を求め、切断位置の左側にある力を足すと、CD間のせん断力の大きさは3kNになります。
- No.11は10問から5問を選ぶ区分です。集中モーメントの位置では、せん断力図は跳ばず、曲げモーメント図だけがMだけ跳びます。
- 令和7年度後期No.3では等分布荷重が出題されました。最初に「強さ×長さ」の集中荷重へ置き換えます。
- 構造力学は、支点反力→せん断力Q→曲げモーメントM→応力度の順に追えば、別々の公式には見えません。
この記事は、一般財団法人建設業振興基金の令和8年度前期の公式問題・正答肢と、令和7年度後期の公式問題・正答肢を図まで照合して作成しました。公式問題の図や選択肢は転載しません。PDFを横に開き、どの寸法を式へ入れるか確認しながら読み進めてください。
令和8年度は「必須の計算」と「選べるM図」を分ける
令和8年度前期の第一次検定は、50問が示され、そのうち40問に解答する形式です。構造力学の位置は同じ扱いではありません。
| 公式問題 | 解答区分 | 判断の中心 |
|---|---|---|
| No.3 | No.1〜4を全問 | 反力と区間のQ |
| No.11 | No.5〜14から5問 | 集中Mによる図の跳び |
したがって、No.3は苦手でも空欄にできません。一方、No.11が含まれる区分では、5問を超えて解答すると減点になります。構造力学だけの得手不得手で決めず、10問を一度見てから5問を選びます。全体の選択手順は「2級建築第一次検定の出題構成と攻略法」で確認できます。
計算前に支点・正方向・単位を固定する
図を見てすぐ数字を掛けると、距離や符号を取り違えます。最初に自由体図を描き、外力と反力をすべて梁から離して示します。
| 支点 | 標準的な梁図の反力 | 許す動き |
|---|---|---|
| ローラー | 鉛直1個 | 水平移動・回転 |
| ピン | 水平・鉛直 | 回転 |
| 固定 | 水平・鉛直・M | なし |
ローラー支点の反力は、本来は接触面に垂直です。試験の水平な単純梁では鉛直反力になりますが、「どの向きのローラーでも鉛直」と一般化しないでください。
この記事では上向きと右向きを正、反時計回りを正として計算します。別の符号規約でも構いません。途中で規約を変えないことが重要です。反力の計算結果が負なら、最初に仮定した矢印と反対向きに働くと読みます。
反力は三つの釣合いから求める
平面内で静止している梁は、次の三条件を満たします。
静力学の釣合い
ΣX＝0 水平方向の力の合計
ΣY＝0 鉛直方向の力の合計
ΣM＝0 任意の点まわりのモーメントの合計
先に片方の支点まわりでΣM＝0を立てると、その支点の未知反力は腕の長さが0になり、式から消えます。もう一方の反力を求めた後、ΣY＝0へ戻すのが短い手順です。
モーメントの単位はkN・mで、力kNに、その力の作用線までの垂直距離mを掛けます。斜めの長さや梁全長を無条件に掛けるわけではありません。
令和8年度No.3は反力5kN・7kNから始める
公式No.3は、長さ8mの単純梁ABに、Aから4mのC点で8kN、Aから6mのD点で4kNの集中荷重が作用する図です。A・Bの鉛直反力をRA・RBとします。
A点まわり：RB×8−8×4−4×6＝0
RB＝56÷8＝7kN
RA＋RB−8−4＝0 → RA＝5kN
二つの反力を足すと12kNになり、下向き荷重8＋4＝12kNと一致します。また、荷重の重心は梁中央より右側にあるため、右反力7kNが左反力5kNより大きい結果も図の感覚と合います。
CD間のせん断力は切断して左側だけを見る
CD間の任意位置で梁を切り、左側部分を取り出します。切断位置の左側にある鉛直力は、上向きのRA＝5kNと、下向きの8kNだけです。
QCD＝＋5−8＝−3kN
問われているのは値の大きさなので、答えは3kNです。公式正答肢は②です。
右側を取っても、RB＝7kNとD点の4kNから同じ大きさになります。符号は切断面に置く内力の向きによって変わりますが、大きさは一致しなければなりません。
せん断力図は荷重の位置で段差ができる
令和8年度No.3のせん断力QをAから右へ追うと、次のように変化します。
| 位置 | Qの変化 | 区間のQ |
|---|---|---|
| A | 反力で＋5 | AC：＋5kN |
| C | 荷重で−8 | CD：−3kN |
| D | 荷重で−4 | DB：−7kN |
| B | 反力で＋7 | 0へ戻る |
集中荷重がない区間ではQは一定です。集中荷重の位置では、その荷重の大きさだけQ図が跳びます。最後に0へ戻らない場合は、反力または符号を見直します。
等分布荷重は強さ×長さで一つの力にする
令和7年度後期No.3は、AからCまで2mの範囲に3kN/mの等分布荷重が作用する単純梁でした。まず荷重を一つへまとめます。
合力＝3kN/m×2m＝6kN
作用位置＝荷重範囲の中央、Aから1m
RB×6−6×1＝0 → RB＝1kN
RA＋RB−6＝0 → RA＝5kN
Cを越えたBC間では、左側の鉛直力はRA−6＝−1kNです。大きさは1kNで、公式正答肢は①です。「3kN/m」のmを消さず、そのまま3kNとして扱うと反力も単位も合いません。
Q図とM図は四つの荷重で形を判定する
図の形は丸暗記せず、「分布荷重がQを変え、QがMの傾きを変える」と考えます。
| 梁の状態 | Q図 | M図 |
|---|---|---|
| 荷重のない区間 | 一定 | 直線 |
| 集中荷重点 | 段差 | 連続して折れる |
| 等分布荷重区間 | 直線 | 放物線 |
| 集中Mの位置 | 変わらない | Mだけ段差 |
集中荷重と集中モーメントの違いが重要です。集中荷重は鉛直力なのでQを跳ばせますが、M図はその点で途切れません。集中モーメントは鉛直力を持たないためQは変えず、M図だけを作用量だけ跳ばせます。
令和8年度No.11は中央でMだけ跳ぶ
公式No.11は、長さlの単純梁ABの中央Cに、時計回りの集中モーメントMが作用する図です。鉛直荷重がないため、二つの支点反力は同じ大きさで逆向きになります。
ΣY＝0：RA＋RB＝0
A点まわり：RB×l−M＝0
RB＝＋M/l、RA＝−M/l
QはAからBまで一定です。M図はAで0から直線的に変化し、Cの直前で−M/2になります。Cで集中モーメントMの分だけ跳び、直後は＋M/2です。その後は反対側から直線的にBの0へ戻ります。
つまり、両端は0、左右は直線、中央でMだけ段差、中央の左右は反対符号という四条件を満たす図を選びます。公式問題では曲げモーメントを材の引張側に描く指定があり、正答肢は①です。
応力度は「力を面積や断面性能で割る」
令和7年度後期No.10は、構造材料の力学的性質を問う問題でした。計算式と用語を対応させます。
| 量 | 基本式 | 単位例 |
|---|---|---|
| 垂直応力度 | σ＝N/A | N/mm² |
| 曲げ応力度 | σ＝My/I | N/mm² |
| 断面係数 | Z＝I/ymax | mm³ |
Nは軸力、Aは断面積、Mは曲げモーメント、Iは断面二次モーメント、yは中立軸から求める位置までの距離です。最外縁ではσ＝M/Zとも書けます。Iの単位はmm⁴、Zはmm³なので、取り違えは単位で見抜けます。
同じ問題で誤りになったのは、温度1度・単位長さ当たりの伸びの割合をヤング係数とする説明です。これは線膨張係数です。ヤング係数Eは、弾性範囲での垂直応力度と縦ひずみ度の比例関係を表します。応力度とひずみ度が比例する関係はフックの法則、縦ひずみに対する横ひずみの比はポアソン比です。公式正答肢は②でした。
オリジナル例題で解く順番を固定する
スパン8mの単純梁で、Aから2mに10kN、Aから6mに6kNの集中荷重があるとします。求めるのは二つの荷重点の間のせん断力です。
RB×8−10×2−6×6＝0 → RB＝7kN
RA＝10＋6−7＝9kN
荷重点の間：Q＝9−10＝−1kN、大きさは1kN
荷重合計16kNと反力合計9＋7＝16kNが一致します。右荷重より左荷重が大きいため、左反力のほうが大きいという大小関係も自然です。式、全体の力、図から予想した大小の三つで検算します。
実務では計算結果を施工条件へ戻す
反力は柱・柱脚・基礎や支承へ伝わる力です。せん断力と曲げモーメントは、梁の断面、配筋、接合部を検討する基礎になります。ただし、第一次検定の静定梁計算だけで実際の建物を設計できるわけではありません。
国土交通省の建築構造設計基準は、建物の規模・構造形式等を考慮して構造計算を行い、作用する荷重・外力を実況に応じて設定する考え方を示しています。施工時の作業荷重の影響も、想定される場合は考慮します。現場で部材断面、開口、支持条件、仮設荷重を変える必要が生じたら、単純梁の計算だけで判断せず、設計者と監理者へ確認します。
RC造・S造の部材へつなげる場合は「2級建築の各種構造①｜RC造とS造」、基礎へ力が伝わった後は「2級建築の各種構造②｜木造・基礎・地盤」を確認してください。
計算後は五つの短い検算をする
- 力：上向き反力の合計と下向き荷重の合計が一致したか。
- モーメント：別の点まわりでもΣM＝0になるか。
- 単位：QはkN、MはkN・m、応力度はN/mm²か。
- 端点：単純支点や自由端など、M＝0となる点が0か。
- 図形：集中荷重・等分布荷重・集中Mに合うQ図とM図か。
長い途中式を増やすより、自由体図、支点まわりの式、切断位置、単位を紙に残すほうが見直しやすくなります。
オリジナル確認問題5問
以下の5問は本記事のために作成したもので、公式問題の転載ではありません。
問題1：水平な単純梁の左端がピン支点、右端がローラー支点です。鉛直荷重だけが作用するとき、最初に片方の鉛直反力を求めやすい式はどれですか。
①ΣX＝0だけ ②片方の支点まわりのΣM＝0 ③断面積の合計 ④ヤング係数の合計
問題2：4kN/mの等分布荷重が3mの範囲に作用します。集中荷重へ置き換えたときの大きさと位置はどれですか。
①4kN・端部 ②7kN・中央 ③12kN・荷重範囲の中央 ④12kN/m・支点上
問題3：梁の途中に下向きの集中荷重だけが作用したとき、その点でのQ図とM図の変化はどれですか。
①Qだけ段差、Mは連続 ②Mだけ段差、Qは連続 ③両方とも必ず0 ④両方とも放物線
問題4：単純梁の途中に集中モーメントだけが作用します。その作用点で正しい変化はどれですか。
①Qだけ跳ぶ ②Mだけ作用量だけ跳ぶ ③鉛直反力が両方0 ④M図は全区間0
問題5：温度1度当たり・単位長さ当たりの材料の伸びを表す係数はどれですか。
①ポアソン比 ②断面係数 ③線膨張係数 ④ヤング係数
確認に使った一次情報
- 令和8年度前期 2級建築第一次検定問題：No.3の集中荷重とせん断力、No.11の集中モーメントとM図、解答区分を確認
- 令和8年度前期 正答肢：No.3＝②、No.11＝①、50問中40問・各1点を確認
- 令和7年度後期 2級建築第一次検定問題：No.3の等分布荷重、No.10の材料の力学的性質を確認
- 令和7年度後期 正答肢：No.3＝①、No.10＝②を確認
- 令和8年度前期 2級建築・電気工事「第一次検定のみ」受検の手引：試験制度を確認
- 建設業振興基金「検定問題・正答肢」：年度別公式資料の入口
- 国土交通省「建築構造設計基準」：荷重・外力と構造計算の考え方を確認
- 国土交通省「官庁営繕の技術基準」：建築構造設計基準の現行掲載状況を確認
本記事は2026年8月8日時点の公式資料に基づきます。令和8年度後期・令和9年度の問題や試験要領が公表された場合は、問題位置と解答区分を再確認します。実務では、対象工事の設計図書、構造計算書、施工計画書、設計者・監理者の指示を優先してください。
まとめ｜反力からQ、QからMへ進む
- 令和8年度前期No.3は必須。RA＝5kN、RB＝7kNから、CD間のQは−3kN、大きさ3kNです。
- 等分布荷重は強さ×長さで集中荷重へ置き換え、荷重範囲の中央に作用させます。
- 集中荷重ではQ図が跳び、M図は連続して折れます。
- 集中モーメントではQ図は変わらず、M図だけが作用量だけ跳びます。
- 応力度・断面係数・ヤング係数・線膨張係数は、式と単位を対応させます。
- 計算後は力、モーメント、単位、端点、図形の五つで検算します。
構造力学を含む6週間の学習順は「2級建築の独学勉強法」、次の材料分野は「2級建築の建築材料①」、資格全体の位置付けは「2級建築施工管理技士とは」へ進んでください。