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構造力学:切断法による平行弦トラスの上弦材軸方向力の算定

1級建築施工管理技士(第一次検定)/一般構造/第3問(全20問)問題データ更新 2026-09-12

003数値計算切断法による平行弦トラスの上弦材軸方向力の算定●●●

次の条件の平行弦トラスにおいて、上弦材E-Fに生じる軸方向力として、適当なものはどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。 ・下弦材は水平で、左から格点A、C、D、Bが4.0mおきに並ぶ(スパン12.0m)。 ・上弦材も水平で、格点C及びDの真上3.0mの位置にそれぞれ格点E、Fがある(トラスせい3.0m)。 ・部材は、下弦材A-C、C-D、D-B、上弦材E-F、鉛直材C-E、D-F、斜材A-E、E-D、F-Bの計9本である。 ・支点Aはピン支点(回転端)、支点Bはローラー支点(移動端)である。 ・格点C及びDに、それぞれ鉛直下向きの集中荷重30kNが作用する。

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解答正解 3

支点反力は対称な載荷によりVA=VB=30kNとなる。格点CとDの間で上弦材E-F、斜材E-D、下弦材C-Dの3本を切断し、左側部分について斜材と下弦材が集まる格点Dまわりのモーメントのつり合いをとると、外力によるモーメントは30×8.0-30×4.0=120kN・mである。これをトラスせい3.0mを腕とする上弦材の軸方向力が打ち消すから、120/3.0=40kNとなり、上弦材は圧縮となる。切断法ではモーメントの中心に他の2部材が集まる格点を選ぶことが要点である。

選択肢ごとの判定

1モーメントの腕を格間長さ4.0mとして120/4.0=30kNとした場合の値。腕はトラスせい3.0mである。
2大きさは正しいが、力の向きが逆。曲げを受ける平行弦トラスでは上弦材が圧縮、下弦材が引張となる。
3正しい。格点Dまわりのモーメント120kN・mをトラスせい3.0mで除して40kN、向きは圧縮となる。
4格点Cに作用する荷重30kNによるモーメントを落とし、30×8.0/3.0=80kNとした場合の値。
根拠区分 工学基礎出典 構造力学の基礎理論(切断法によるトラス部材の軸方向力の算定)更新 2026-09-12

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