一級建築士過去問解説(構造)(施工)

一級建築士過去問 平成27年学科構造解説(動画) 力学問題

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構造 第1問

・問題概要
3種類の形状の断面2次モーメントを求める問題です。
・ポイント
公式 I=bh^3/12 を用いて解きます。
矩形断面から中空部分を差し引いて求める事ができます。
但し、中空部分の図芯が回転軸と一致していない場合は、差し引いて求める事ができないため、いくつかの矩形断面に分割して、それぞれの断面2次モーメントを加算して求めます。

構造 第2問

・問題概要
片方ローラー他端固定梁の反力、曲げモーメント、せん断力を求める問題です。
・ポイント
ローラー支点(A点)を無くした状態の梁(片方梁)を基に考える。
片方梁に対して、A点の鉛直たわみがゼロになるような上向きの力を求め、それがローラー支点(A点)の鉛直反力となる。
片方梁に対して、下向きの等分布荷重による曲げモーメントと、A点の上向きの集中荷重による曲げモーメントをそれぞれ求めて足し算する事で問題の梁の曲げモーメントが求まる。
せん断力ゼロの位置をxと置き、Y方向の釣り合い式によりせん断力ゼロの位置が求まる。

構造 第3問

・問題概要
3ヒンジラーメンの反力、曲げモーメント、せん断力を求める問題です。
・ポイント
求めたい鉛直反力の逆側の支点で曲げモーメントの釣り合い式を立て鉛直反力を求めます。
ヒンジ部分での曲げモーメントの釣り合い式を立て水平反力を求めます。
曲げモーメントを求めたい部分で切断し、その部分での曲げモーメントの釣り合い式を立て曲げモーメントを求めます。
曲げモーメントの変化の割合がせん断力という特長を用いてせん断力を求めます。

構造 第4問

・問題概要
水平荷重を受けるラーメン架構の崩壊荷重を求める問題です。
・ポイント
2通りの解法があります。
1つ目は、曲げモーメント図から柱のせん断力を計算し崩壊荷重を求める方法です。
2つ目は、仮想仕事法を用いて崩壊荷重を求める方法です。
仮想仕事法を用いる場合、ヒンジの回転角の求め方が重要です。
どちらでも解けるように練習してください。

構造 第5問

・問題概要
トラスの軸方向力を求める問題です。
・ポイント
手順は2つです。
1つ目は、反力を求める。(時間短縮のため2で取り出す側の反力のみ求める。)
2つ目は、切断して片側を取り出す。(必ず図を描く。)
トラスの問題はほぼ毎年必ず1問出題されてます。
繰り返し練習してください。

構造 第6問

・問題概要
水平力を受ける剛体の転倒モーメントと抵抗モーメントの比を求める問題です。
・ポイント
転倒モーメント=水平力F×回転中心までの距離
抵抗モーメント=剛体の重力W×回転中心までの距離

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