ゼロから学ぶ土木施工管理

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令和6年度(前期)2級土木施工管理技士 No.3を解説、単純梁の曲げモーメント図

令和6年度(2024年)2級土木施工管理技術検定 第一次検定(前期)No.3は、単純梁に集中荷重Pが作用したときの曲げモーメントを求める手順に関する問題です。4つの記述のうち、最も適当でないものを1つ選びます(梁の自重は考慮しません)。

この問題のポイント

単純梁の曲げモーメントは、まず力の釣合いで反力を求め、次に荷重点での曲げモーメントを計算します。反力は支間長と各支点までの距離の比率で決まり、最大曲げモーメントは荷重点で生じます。ここまでの①②③は正しい手順です。

誤りは④です。集中荷重が作用する単純梁の曲げモーメント図は、荷重点を頂点とする三角形になります。④は「長方形で表す」としていますが、正しくは三角形です。曲げモーメントは支点でゼロ、荷重点で最大になるので、直線で結ぶと三角形の形になります。

※ 問題文と図そのものは、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(最も適当でない記述)

各選択肢の正誤

選択肢正誤解説
1 釣合い条件○(正しい)反力は一方の支点まわりのΣM=0(力の釣合い)から求める
2 反力の求め方○(正しい)反力は支間長と各支点までの距離の比率で求める(RA=P・b/L)
3 最大曲げモーメント○(正しい)最大は荷重点で生じ、反力やPと距離から求める
4 曲げモーメント図の形×(誤り)集中荷重の曲げモーメント図は荷重点を頂点とする三角形。長方形ではない

選択肢4のポイント(ここが誤り)

曲げモーメント図は、梁の各位置での曲げモーメントの大きさを表した図です。単純梁に集中荷重が1つ作用する場合、曲げモーメントは両支点でゼロ、荷重点で最大になり、その間を直線で結ぶので三角形になります。長方形は、モーメントが全区間で一定のときの形で、この梁には当てはまりません。

①②③は反力と最大曲げモーメントの求め方で、いずれも正しい手順です。反力は支点まわりの釣合い(ΣM=0)から支間長と距離の比率で求め、最大曲げモーメントは荷重点でRA・a(=P・a・b/L)となります。図の形だけが三角形であって、④の「長方形」が誤りです。

反力と曲げモーメント図

この問題に出た手順と、曲げモーメント図の形をまとめると次のとおりです。集中荷重の単純梁は三角形と押さえます。

項目内容
反力支点まわりのΣM=0から、支間長と各支点までの距離の比率で求める
最大曲げモーメント荷重点で生じる(RA・a=P・a・b/L)
曲げモーメント図の形両支点でゼロ・荷重点で最大の三角形(長方形ではない)

覚え方

  • 集中荷重の単純梁の曲げモーメント図は、荷重点を頂点とする三角形
  • 曲げモーメントは両支点でゼロ、荷重点で最大
  • 反力は支間長と各支点までの距離の比率(RA=P・b/L)
  • 長方形になるのはモーメントが一定のとき(この梁では当てはまらない)

理解度チェック

問題:集中荷重が1つ作用する単純梁の曲げモーメント図は、荷重点を頂点とする三角形になる。

〇か×か。

答え:

曲げモーメントは両支点でゼロ、荷重点で最大になり、直線で結ぶと三角形になります。本問の④は「長方形」としており誤りでした。

問題:単純梁の支点反力は、集中荷重Pに対して支間長と各支点までの距離の比率で求める。

〇か×か。

答え:

一方の支点まわりの釣合い(ΣM=0)から、RA=P・b/L、RB=P・a/L のように距離の比率で求めます。

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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(前期) 問題」および公式正答
  • 集中荷重が作用する単純梁の曲げモーメント図は荷重点を頂点とする三角形、反力・最大曲げモーメントの求め方:曲げモーメントの計算単純梁の曲げモーメント

※ 問題文と図は転載していません。曲げモーメント図の形状と求め方は上記で照合しています(この記事の確認日時点)。

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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