平成30年度解答解説

大学院試

構造系の問題の解答解説ページです。著作権保護のため問題を掲載できないこと、分量的にデジタル化できなかったことを、ご了承ください。

また、解答作成にあたり、多くの資料をあたり、正解を出すための努力はしましたが、解答が100%正しいと断定出来ないので、あくまでも参考程度にして下さい。

それでは解答、解説、解説の補足の順にまとめていきます。

解答(2ページあります)

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解説(4ページあります)

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解答の補足

問1

ラーメンの曲げ変形問題です。誘導に乗って問題を解いて行きましょう。
変形量を求める際にたわみの公式を利用しました。積分を用いた解き方も出来ますが、計算量が多いので、注意しましょう。たわみの公式を使うと計算を減らす事ができ、変形の様子も見やすいのでお勧めです

曲げ変形の公式や曲げ変形問題は以下のリンクを参考にしてくださいね。

また、今回の問題で重要となる変形の適合条件ですが、仮に構造を分けたとしても、同様の応力状態において、変形が変わることは無いので、点Cの位置は一致しなければならないという理由から、解答の条件となっています。

問2

問2が一番難問でした。
(2)から難しくなります。普通に運動方程式を立てれば良いと思ってしまいますが、それは違います。なぜなら、長さLの剛棒は重さが無視でき、変形しないと説明されていますが、大きさは無視していないからです。つまり、大きさのない質点の運動方程式とは異なり、回転を考慮しないといけないのです。普段から質点と剛体の違いを考えていないと完全に前提から間違えてしまいます。

剛体や、剛棒の振動回転運動については、以下のリンクを参考にして下さいね。

剛体 ■わかりやすい高校物理の部屋■
図のように一端が回転支持され、他端に質量mを有する棒のA店がバネ定数kのバネで支えられた時の棒の回転
図のように一端が回転支持され、他端に質量mを有する棒のA店がバネ定数kのバネで支えられた時の棒の回転運動の方程式を導き方と、これの固有振動数の求め方を教えてください! - 物理学 | 教えて!goo

https://www.rs.noda.tus.ac.jp/~migu/2shou.pdf

http://www.tetras.uitec.jeed.or.jp/files/kankoubutu/i-114-03-04.pdf

最後の最大加速度応答スペクトルを求める問題は、振動系Ⅳの周期が0.6T1より大きいかどうかを計算し、グラフの式を基に、答えを導出します。
※解答の際に、(Tⅳ)² > (Tⅰ)² としましたが、(Tⅳ)² > (0.6Tⅰ)²です。

問3

コンクリート問題です。知識が問われる問題なので、用語の復習が重要です。問7について補足しておきます。RC造の梁の靭性を確保するためには、先に引張鉄筋を降伏させる必要があります。そのため、曲げ引張強度を不必要に高めることは、引張鉄筋の降伏を阻害してしまします。ゆえに靭性を高めるために、引張鉄筋を増やすのは適切ではないです。
詳しくは以下のリンクを参考にして下さい。

一級建築士の構造で質問です。RC造で、曲げ降伏する梁部材の靭性を高めるために梁せい及び引っ張り側の鉄筋量を変えず、梁幅を大きくし...
一級建築士の構造で質問です。RC造で、曲げ降伏する梁部材の靭性を高めるために梁せい及び引っ張り側の鉄筋量を変えず、梁幅を大きくしたとあるのですが、これはどういう事になるのですか。よろしくお願いします。 既に専門的な回答も付いていますから、答える必要も無いかもしれませんが、せっかくリクエストを頂いたので、回答してみます...

問10は解答に自信が持てない問題でした。あくまでも参考にして下さい。

問4

鋼構造に関する問題です。問4が恐らく一番簡単なので、はじめに解くことをお勧めします。授業で学習したことを復習しておくと良いと思います。

まとめ

以上で解説は終わりです。かなり難易度が高く感じました。振動の問題など真新しい事柄も多く、復習が重要ですね。実際には、問3,4のような解きやすい問題から解いていくと気持ち的に楽かもしれないです。