「令和6年二級建築士試験学科Ⅲ（建築構造）〔Ｎｏ．３〕」単純梁の2点集中荷重をsympyのBeamでやった。

Last updated at 2024-10-27Posted at 2024-10-19

・タイトルを変更予定です。
・SFD BMDがでます。 ???何もそこまでしなくてもでした。
・専門家様のアドバイスをいただければ幸いです。
・どなたかAIで実行してほしいです。
・図に文字も表示できるとうれしい。

公式ホームページ

試験問題〔Ｎｏ．３〕と正答肢
ページの下です。
https://www.jaeic.or.jp/shiken/2k/2k-mondai.files/2k-2024-1st-gakka3_4.pdf#page=3
https://www.jaeic.or.jp/shiken/2k/2k-mondai.files/2k-2024-1st-gokakukijun.pdf
「学科の試験」< 一級建築士を志す者に対して、...
https://www.jaeic.or.jp/smph/shiken/1k/1k-mondai.html
「学科の試験」< 二級建築士を志す者に対して、...
https://www.jaeic.or.jp/smph/shiken/2k/2k-mondai.html

sympyで普通に

・sympyのLineのequationだけでできませんでした。solveです。
class sympy.geometry.line.Line(*args, **kwargs)
https://docs.sympy.org/latest/modules/geometry/lines.html#sympy.geometry.line.Line
正答肢 2.　　5kN

# ver0.1
from sympy import *
var('x,y',real=True)
print("#",        (105-75)/6)
print("#",Rational(105-75,6))
print("#",Line(Point(3,75),Point(9,105)).slope)
# print("#",            Line(Segment((3,75),(9,105))).equation())
print("#",diff(solve(Eq(Line(Point(3,75),Point(9,105)).equation(),0),y)[0],x))
# 5.0
# 5
# 5
# 5

sympyのBeamで

・SymPy Live Shell で、作図はできません。　エラーImportError...がでます。
・以下の作図は、PC(例.私のchromebook)で実行しました。
・中点6mの位置のせん断力にしました。モーメントの微分でも？

# 令和6年二級建築士試験学科Ⅲ（建築構造）〔Ｎｏ．３〕
# ver0.2
from sympy import *
from sympy.physics.continuum_mechanics.beam import Beam
from sympy import symbols, Piecewise
P      = symbols('P')
E , I  = symbols('E, I')
R1, R2 = symbols('R1, R2')
x      = symbols('x')
b = Beam(12, E, I)
b.apply_load( R1, 0,-1)
b.apply_load(  P, 3,-1)
b.apply_load(2*P, 9,-1)
b.apply_load( R2,12,-1)
# b.load
b.bc_deflection = [(0, 0), (12, 0)]
b.solve_for_reaction_loads(R1, R2)
print("#",b.bending_moment())
PC=solve(Eq(b.bending_moment().subs({x:3}),  75),P)[0] ;print("#",PC)
PD=solve(Eq(b.bending_moment().subs({x:9}), 105),P)[0] ;print("#",PD)
# 5*P*SingularityFunction(x, 0, 1)/4 - P*SingularityFunction(x, 3, 1) - 2*P*SingularityFunction(x, 9, 1) + 7*P*SingularityFunction(x, 12, 1)/4
# 20
# 20
# 
b = Beam(12, E, I)
b.apply_load(  R1, 0,-1)
b.apply_load(  PC, 3,-1)
b.apply_load(2*PC, 9,-1)
b.apply_load(  R2,12,-1)
b.bc_deflection = [(0, 0), (12, 0)]
b.solve_for_reaction_loads(R1, R2)
print("#",b.shear_force().subs({x:6}) )
# 5
# 
p = b.draw()  
p.show() 
b.plot_shear_force()
b.plot_bending_moment()