一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ 構造 練習問題 第7問: はりに作用する荷重、せん断力及び曲げモーメントの関係に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、はりは弾性の範囲にあり、変形は小さいものとする。
はりに作用する荷重、せん断力及び曲げモーメントの関係に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、はりは弾性の範囲にあり、変形は小さいものとする。
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. 集中荷重が作用する点では、曲げモーメント図に段差が生じ、せん断力図は折れ曲がる。
「集中荷重が作用する点では、曲げモーメント図に段差が生じ、せん断力図は折れ曲がる」が不適当です。荷重・せん断力(はりを断ち切るように働く力)・曲げモーメントには、せん断力図の傾きがその位置の分布荷重の大きさに等しく、曲げモーメント図の傾きがその位置のせん断力に等しい、という関係があります。
集中荷重は幅のない点に力が集まったものなので、その点の前後でせん断力が荷重の大きさだけ急に変わり、段差が生じるのはせん断力図です。曲げモーメントはせん断力を積み重ねた値なので段差は生じず、傾きだけが変わって図が折れ曲がります。
この肢は段差と折れ曲がりを逆にしています。「せん断力図の傾きの大きさは…分布荷重の大きさに等しい」は、この関係そのものです。
曲げモーメント図の傾きがせん断力に等しいので、せん断力の符号が変わる位置では曲げモーメントが増加から減少(又はその逆)に転じ、極大又は極小となります。「荷重が作用しない区間では…せん断力は一定…曲げモーメントは直線的に変化」も、傾きが0のせん断力と、傾きが一定の曲げモーメントから導かれます。
集中荷重の点では、せん断力図に段差、曲げモーメント図に折れ目ができる、と覚えましょう。
関連キーワード: せん断力図・曲げモーメント図・集中荷重・分布荷重
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