こんにちは。ふぐたくまおです。
今回は一級建築士構造力学の計算問題公式についてお伝えしていきます。
一級建築士試験において、構造の分野の配点は30点となります。構造は法規と同じく配点が高いので、高得点を狙うべき科目といえるでしょう。
そして、そのなかの【構造力学】は6～7問出題されています。
【構造】は配点が高く、高得点を狙いやすい分野にも関わらず、受験者のなかでは苦手意識を持つ方が多いのではないでしょうか。
それはなぜかというと、構造力学の計算問題が、パッと見良く分からない公式だらけで難しく感じるからです。
計算問題ややこしすぎて、思考が停止しそう。。。ここは潔く諦めよう!
ちょっと待ったーー!早まらないで!それはもったいなさすぎるよ!
目次
なぜ構造力学をおさえておくべきなのか?
- 30点中、6点～7点を占める割合だから
- 公式を理解して使えるようになれば、解ける問題が多いから
苦手分野を見切って、得意分野を伸ばすことに時間をかけたほうがいいと考える方もいるかもしれませんが、ぼくははっきり言って、構造力学を落とすと学科合格は遠のくと思っています。
なぜなら構造力学の計算問題は、公式さえ覚えて過去問を解きまくれば誰でもしっかりと点数を取れるからです。
また、 構造力学は6～7問出題されるので、ここを全部落とすとどう頑張っても全体で23～24点しかとれなくなってしまいます。
公式をしっかり覚えて、過去問を解けば高得点をとれるのに、 難しそうというパッと見の印象だけで敬遠するのは、もったいないと思いませんか。
覚えておくべき公式を把握し、過去問をたくさん解いて苦手分野から得意分野へ変えていきましょう。
構造力学の勉強方法は?
構造力学の勉強法はずばり【とにかく手を動かすこと】です。
覚えるべき公式をしっかり覚えたうえで、公式を頭に定着させるため、そして問題を解くことになれるためにひたすら過去問を解く。
そうしていくうちに自然と応用力がついてきて、初めて見た問題でも解けるようになります。そこまでいけば、いやでも点が取れるようになっていますよ。
なんかコツでもあるのかと思ったけど、地道にやるしかないのね・・・
一見地味だけど、これが一番確実かつ効率がいいんだ！
構造力学の勉強法をより詳しく知りたい方は、下記の記事を参考にしてください。
今回は、構造力学の最低限覚えておかなくてはいけない公式を分かりやすくご紹介します。基本の公式をしっかりおさえていきましょう。
覚えておくべき公式の一例と覚え方
一例ですが、覚えておくべき公式として下記のものがあります。
- たわみとたわみ角の公式
- 水平剛性の公式
それでは一つずつ公式をお伝えしていきます。
たわみとたわみ角の公式
今回たわみとたわみ角の公式については、基本の7種類をお伝えしていきます。
単純梁の中央集中荷重・等分布荷重
- たわみ【δ（デルタ）=PL^3/48EI】
- たわみ角【θ（シータ）=PL^2/16EI】
- たわみ【δ=5WL^4/384EI】
- たわみ角【θ=WL^3/24EI】
ちなみに「たわみ」って言うのは、部材に荷重が掛かって変形すること。
「たわみ角」は、「たわみ」が発生した時の角度のことだよ！ここまでいい？
そ、それくらいわかっているよ・・・
片持ち梁の集中荷重・等分布荷重
- たわみ【δ=PL^3/3EI】
- たわみ角【θ=PL^2/2EI】
- たわみ【δ=WL^4/8EI】
- たわみ角【θ=WL^3/6EI】
両端固定の集中荷重・等分布荷重
- たわみ【δ=PL^3/192EI】
- たわみ角【θ=0】
- たわみ【δ=WL^4/384EI】
- たわみ角【θ=0】
ちなみに、たわみとたわみ角の公式は、全部で9種類ありますが、上記の公式（特に片持ち梁と単純梁！）を覚えておけば問題ないでしょう。公式を覚えるには、とにかく手を動かして問題を解いていきましょう。
最初のうちは、テキストをみながら問題を解いていってもいいです！
水平剛性、水平変位の公式
水平変位とは、地震などの外部から水平方向に力を加えられたときに、その建物が水平方向にどれだけ変形したかを表すものです。（先ほどのたわみの水平バージョンみたいなものですね）
水平剛性とは、その水平力に対する部材の固さ、建物の揺れにくさを表しています。
プスプスプス・・・
やばい、頭から煙が出てるよ！！
ですので、水平変位の公式は、基本的にたわみの公式を活用して問題を解いていきます。
それに加えて覚えておきたいのが、水平にかかる力と水平変位と水平剛性の関係です。
水平力をQ、水平変位をδ 、水平剛性をKとした時のそれぞれの関係です。
K＝Q/δ δ＝Q/K Q＝K・δ
水平剛性にも公式がありますが、この関係を理解すると、すぐ頭に入って来やすくなります。
ここで言いたいことは、公式をただ単に文字の羅列で覚えるのではなく、それぞれの文字が何を表しているかをイメージし、関係性を理解することが大事だということです。
まとめ
いかかでしたでしょうか。今回のまとめです。
- 構造力学の計算問題は、公式を覚えて過去問を解きまくれば高得点を狙える
- 覚えておくべき公式をしっかりとおさえる
- 公式を文字の羅列で覚えるのではなく、それぞれの言葉の意味、関係性を理解する
難しく感じる計算問題も、公式を覚えて過去問をたくさん解き、問題に慣れておくことでしっかりと点数を取ることができます。
今回ご紹介した公式はほんの一部ですが、文字の意味を関係性など、本質を理解しながら問題を解いていけば、必ず頭に入っていくようになります。
最後まで読んでくださり、ありがとうございました。
ーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーーー
こんにちは。ふぐたくまおです。
「何だ？この フグの帽子を被った怪しいクマ は？」という疑問にお答えします。
ぼくは、関東生まれ関東育ちの元公務員です。
平成26年（2014年）に一級建築士に合格するも、その合格までに費やした費用は、約250万円！！
自分が合格してみてわかったこと、それは「合格に必要な事は、頭の良さじゃない、マインドなんだ！」ということ。
- マインドセットをしっかりさせてから試験に臨めば一発合格できるはず
- これから建築士を目指す学生や、卒業したての社会人に無駄にお金を使ってほしくない
そんな思いから、時間とお金を掛けずに一級建築士になりたい人をサポートするため、オンラインサロンの運営を始める。
ぼくが、なぜ資格の取得までに250万円を費やしたか、こちらで詳しく紹介してるので、よかったら見てやってくださいね。
プロフィール：新卒で建築会社に入社するも、周りに流され明確な意思がないまま、資格学校に入学。その後授業料だけ払い、勉強もせず学校も行かず無駄な日々を過ごす。その結果、約150万円をドブに捨てる。
そんな中、後輩が一級建築士を取得したことに焦りを感じたことから、マインドを入れ替え勉強に励む。その後、平成24年に二級建築士、平成26年に一級建築士をそれぞれ取得。一級建築士の取得までに掛かった費用は実に250万円以上！
試験に受かるには、頭の良さは関係なく、マインドが大切なんだと思い知る。マインドさえしっかりしていればこんなに時間とお金を掛けずとも一級建築士は取れるはず・・・自分のような失敗をする人を少しでも減らしたいという思いから、一級建築士を目指す人をサポートするオンラインサロンの運営を始める。
現在は、自由な建築家になるべく、「脱雇われの身」を目指して奮闘中！！
サイトコンセプトと著者の一級建築士取得までの珍道中はこちら