一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ 構造 練習問題 第2問: スパン6mの単純ばりABに、A端で0、B端で3kN/mとなるように大きさが直線的に変わる三角形分布荷重が、全長にわたって鉛直下向きに作用している。このとき両端の
学科Ⅳ 構造
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第2問
スパン6mの単純ばりABに、A端で0、B端で3kN/mとなるように大きさが直線的に変わる三角形分布荷重が、全長にわたって鉛直下向きに作用している。このとき両端の支点に生じる上向きの力の値について、A端とB端の組合せとして、最も適当なものはどれか。ただし、はりの自重は無視する。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 1. A端3kN、B端6kN
「A端3kN、B端6kN」が適当です。分布荷重は、合力(荷重図の面積)がその図形の重心に作用するものに置き換えて、つり合いを立てます。
三角形分布荷重の合力は6×3÷2=9kNで、重心は荷重の大きいB端から長さの1/3、A端からは2/3の位置、つまりAから4mです。Bまわりのモーメントのつり合いから A端の反力をRAとして RA×6=9×(6−4)=18 で RA=3kN、鉛直方向のつり合いからB端は 9−3=6kN です。
荷重の大きい側の支点ほど反力が大きくなります。「A端4.5kN、B端4.5kN」は合力がスパン中央に作用するとみた値です。
「A端6kN、B端3kN」は合力の位置をAから2mと取り違え、反力を入れ替えた値です。「A端6kN、B端12kN」は合力を面積でなく6×3=18kNとし、位置だけは正しくとった値です。
分布荷重は「合力=面積、作用点=図形の重心」と覚えておきましょう。
関連キーワード: 単純ばり・三角形分布荷重・反力・モーメントのつり合い
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