ゼロから学ぶ土木施工管理

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令和6年度(後期)2級土木施工管理技士 No.4を解説、逆T型断面の図心

令和6年度(2024年)2級土木施工管理技術検定 第一次検定(後期)No.4は、逆T型断面の図形の図心GについてX軸からの高さhを求める式のうち、正しいものを選ぶ問題です。図形の密度・厚さは均一とします。

この問題のポイント

図心のX軸からの高さは、断面一次モーメントの合計を全断面積で割って求めます。逆T型断面を下フランジと縦のウェブの2つの長方形に分けて計算すると、X軸からの高さはh=3aとなり、選択肢4が正しい式です。図心を求めるときは、断面一次モーメント(面積×図心までの距離)を使うことがポイントです。

※ 問題文・図そのものは、全国建設研修センターが公開している公式サイトで確認できます。

正解:選択肢4(h=3a)

各選択肢

選択肢X軸からの高さh正誤
1h=3a/2誤り
2h=2a誤り
3h=5a/2誤り
4h=3a正しい(正解)

選択肢4のポイント(図心の求め方)

図形の図心(重心)のX軸からの高さは、次の式で求めます。

図心の高さ = 断面一次モーメントの合計 ÷ 全断面積

手順は、まず図形を長方形に分割します(逆T型なら、下フランジと縦のウェブの2つ)。次に、各長方形について(面積×その長方形の図心のX軸からの高さ)を計算し、その合計を全断面積で割ります。

この式で、各長方形の面積とX軸からの図心の高さを求めて計算すると、逆T型断面全体の図心のX軸からの高さはh=3aになります。したがって選択肢4が正しい式です。図心は断面一次モーメントで求めるという考え方を押さえておけば、分割して順に計算できます。

覚え方

  • 図心のX軸からの高さ=断面一次モーメントの合計 ÷ 全断面積
  • 手順=長方形に分割→各(面積×図心の高さ)を合計→全断面積で割る
  • 断面一次モーメント=面積×図心までの距離

理解度チェック

問題:図形の図心のX軸からの高さは、断面一次モーメントの合計を全断面積で割って求める。

〇か×か。

答え:

図心の高さ=断面一次モーメントの合計÷全断面積です。図形を長方形に分割して計算します。

問題:断面一次モーメントは、面積に図心までの距離を掛けて求める。

〇か×か。

答え:

断面一次モーメント=面積×図心までの距離です。これを合計して全断面積で割ると図心の位置が求まります。

令和6年度(後期)2級土木施工管理技士 第一次検定 過去問解説 一覧へ

出典・参考資料

  • 一般財団法人 全国建設研修センター「令和6年度 2級土木施工管理技術検定 第一次検定(後期・種別:土木) 問題」
  • 構造力学の基本(図心のX軸からの高さ=断面一次モーメントの合計÷全断面積/断面一次モーメント=面積×図心までの距離/複雑な断面は長方形に分割して計算)

※ 問題文・図は転載していません。図の寸法・図心の求め方は最新の構造力学の教科書等で確認してください。

ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

土木施工管理技士試験で過去に問われた用語・数値・施工手順を、官公庁の仕様書や日本道路協会の便覧に照らして整理しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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