構造2(一級建築士)

こんにちは、ここ数日暖かい日が続いて勉強日和と言ったとこでしょうか。

”そだねー”で話題のオリンピックも終わりテレビの誘惑もなくなって勉強のやる気が出てきたことでしょう。

さて、今回は構造の計算の基礎知識について書きたいと思います。

例年7問ほど計算問題は出題されます。7/30なので大きな得点源になると思います。ここは是非とも7点取ってもらって各種構造にスムーズに移って欲しいところです。とは言っても二級の時と比べると問題はだいぶ難しくなっており抵抗のある方もいるのではないかと思います。そこで改めて基本的な知識を復習しておきましょう。

・モーメント、せん断力、軸力

これは基本中の基本ですが、これらの関係を理解することは結構大切です。

dM/dx=Q,d2M/dx2=dQ/dx=w

この関係が結構大切でモーメントの変化の割合がせん断力と言うことです。

よく等分布荷重にて、モーメントの曲線を教科書で見ると思いますが、それを距離で微分すると1次関数の傾きで表されます。M=距離×力で表されるなことからも分かりますよね。よって、モーメント図が書ければせん断力図も書けるし、軸力図も書けます。この関係を理解するとモーメントの式さえ作れば、任意点の最大荷重のせん断力も導くことができます。少しイメージがしづらいかと思いますが、教科書や問題に取りかかる時に思い出して見て下さい。この関係を理解しているか、していないかでは解くスピードも変わってきますし、応用が効きます。資格学校だとこの辺に触れることは少なく図を覚えるとか、式を覚えろとかそ～うい形で流してしまうことが多いです。これでは応用がききませんし、新規問題に対応もできません。

・たわみ角、たわみ

この辺りも公式丸暗記かと思います。これも仮想荷重の定理を使えばこの公式を求めることができます。ネットにあるかと思いますので、一度は検索してどのように導いていいるのか確認して下さい。物理の苦手の方は100%理解はできなかと思いますが、知ってると知らないとでは感も鈍ります。時には試験中鉛筆を転がすときが来るかもしれません。しかし、知っていて少しでも選択肢を絞れるかもしれません。教養を広げることは大切です。時間に限りが有りますが、昼時間や10分でも時間が空いた時に調べるなどする癖をつけておきましょう。

公式を覚えた上でここでは物理単位も意識して眺めて下さい。長さの2乗、3乗、4乗などややこしく間違える可能性があります。しかし単位を理解すればこのような間違いもありません。

δ＝Pl3/3EI　 mm=kN･mm3/ ÷ kN/mm2･mm4

単位のみ右記に取り出して見ました。しっかり、mmになっていますよね。間違いないために物理単位は大切です。計算問題でも単位を意識して無駄な間違いがないようにして下さい。k=10の3乗、mm=10の－3乗等も理解することで計算ミスも減るので数字のゼロが多くなる場合はまとめれるようにしておきましょう。

・式のイメージ

式のイメージ。これも非常に大切です。

T＝2π√m/k、Pe=π2EI/lk2　λ＝lk/i

こういった式も覚えろというわけですが、イメージです。固有周期の式はｍは質量、ｋは水平剛性です。重いほど揺らすとゆったり揺れる、剛性は硬さ。硬いほど短く揺れる、こんにゃくみたいな柔らかい物質は逆にふにゃふにゃゆったり揺れますよね。

弾性座屈荷重の式は、EIは曲げ剛性、lkは座屈長さ、剛性は上記と同じイメージ、座屈長さは座屈しやすさの指標λの比例関係より≒座屈しやすさ指標の似たようなもの、よって、座屈長さが大きいほど座屈しやすいので、Peとは反比例関係がよくわかりますよね。このように式のイメージを噛み砕いて理解することで公式を忘れずに定着させることができます。単に覚えないようにして下さい。

緊張でど忘れすることが多い人は特に暗記はイメージです。イメージできて初めて自分の中に定着できていると言えます。

今回は少しややこしい説明になってしまって、よく分からないことも多々あるかと思いますが、やってくうちに理解できてくるかと思います。

花粉症の季節で勉強の気持ちが削がれる方もいるかと思いますが、頑張りましょう。

Let's rolling !!