1級建築施工管理技士 一次検定 / 建築学

構造力学(反力・M図・座屈ほか)の要点と頻出数値

A ほぼ毎年14年中 13年 出題(H25〜R8)

覚える要点

座屈

  • 座屈荷重P=π²EI/lk²
  • EとIに比例、座屈長さの2乗に反比例
  • 両端ピン:1.0L
  • 両端固定(移動拘束):0.5L → 座屈荷重は両端ピンの4倍
  • 一端固定・他端ピン:0.7L
  • 一端固定・他端自由:2.0L → 座屈荷重は両端ピンの1/4
  • 両端固定・移動自由:1.0L

曲げモーメント・反力

  • 単純梁・中央集中荷重:最大PL/4
  • 単純梁・等分布荷重:最大wL²/8、反力wL/2
  • 片持ち梁・先端集中荷重:固定端でPL
  • 片持ち梁・等分布:固定端wL²/2
  • 両端固定梁・中央集中:端部も中央もPL/8
  • 両端固定梁・等分布:端部wL²/12、中央wL²/24
  • 単純梁の反力:荷重に近い支点ほど大きい

たわみ

  • 単純梁・中央集中:PL³/48EI
  • 単純梁・等分布:5wL⁴/384EI
  • 片持ち梁・先端集中:PL³/3EI

断面・応力度

  • 長方形の断面二次モーメント:bh³/12(mm⁴)
  • 長方形の断面係数:bh²/6(mm³)
  • せい2倍:I は8倍、Z は4倍
  • 曲げ応力度:M/Z、中立軸で0、縁で最大
  • 長方形の最大せん断応力度:平均の1.5倍
  • ひずみ度=伸び÷元の長さ
  • 鋼材のポアソン比:約0.3

考え方

  • Mが最大 → せん断力が0の位置
  • 集中荷重のM図:直線、等分布:放物線、等分布のQ図:直線
  • ピン:曲げモーメント0(せん断力は伝わる)
  • 単純梁・3ヒンジ:静定、両端固定・2ヒンジ:不静定

よく出るひっかけ

本番では、正しい記述の数値や向きを少し変えた「誤り」が出ます。×の文と正しい内容をセットで覚えましょう。

一端固定・他端自由の柱の弾性座屈荷重は、同じ材長の両端ピンの柱の1/2となる。
一端固定・他端自由の座屈長さは2Lなので、座屈荷重は両端ピンの1/4。
出題:令和7年・令和6年・令和4年
両端固定で水平移動が自由な柱の座屈長さは、柱の材長の2倍である。
両端固定・移動自由は1.0L。2Lになるのは一端固定・他端自由の場合。
出題:令和7年・令和6年

この単元の4択は13問、○×は67問。残りのひっかけは、アプリで解きながら覚えられます。

アプリの問題画面(建築学)

「構造力学(反力・M図・座屈ほか)」の問題はアプリで

この単元の4択13問・○×67問を、解説つきで解けます。過去14年分の出題テーマから作った4択と○×、模擬試験、成績グラフ。電波がなくても使えます。

令和9年度版 近日公開