図-1のような脚部で固定された柱の頂部に鉛直荷重及び水平|一級建築士問題集

一級建築士

Q 63 : 
図-1のような脚部で固定された柱の頂部に鉛直荷重及び水平荷重が作用している。柱の断面形状は図-2に示すような箱形断面であり、鉛直荷重の合力P及び水平荷重の合力Qは断面の図心に作用しているものとする。柱脚部断面の垂直応力度分布が図-3のような全塑性状態に達している場合のPとQとの組合せとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、箱形断面は等質等断面とし、降伏応力度はσyとする。
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解説

1 - ×

2 - ×

3 - ×

4 - ○ 図-3の中央2d部分が軸方向力(鉛直荷重P)による圧縮力と考えられるので、P = (2d×d)×2×σy = 4d2σy。水平荷重Qによる垂直応力度分布は図-3の両端d部分にあらわれ、4d×d×σy = 4d2σyとなる。これは両端の偶力となっているので、Ql = 4d2σy 3dとなり、Q = 12d3σy/l。