2019/07/31

【土木の過去問を解く】コレが解けたら合格だよ!地方上級の問題を土木マスターの俺が「本気」で解説!

 

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「地方上級の試験は過去問自体が手に入らない?」

そうなんです。国家公務員の試験の過去問は申請して手に入れることができますが、

市役所などの地方上級試験の場合

”過去問自体が手に入らない”んです!

普通に勉強している人も、独学で勉強している人も過去問自体がなければ、それは「効率が悪い勉強」となってしまいます!

あまり大きい声では言えませんが

「問題を使いまわしてることも…」

見ていただいているみなさんに効率よく勉強してもらえるように、今回は地方上級の過去問を2年分解いていこうと思います!

この2年間分の過去問が実際に解けるようならあなたはもう公務員試験に合格できます!

ひとつの目安としても使えますし、問題集として使っていただいても構いません。

問題を解くにあたってのポイントやコツも紹介していけたらなぁと思っております。

地方上級に関しては、私が今までの解いたことのある問題から頻出分野や良問を抜粋して紹介して、構造力学、水理学、土質力学それぞれ3問ずつ解いていきます。

ではさっそく解いていきますよー!!

 

国家一般職も過去問を2年分解いているので参考にしてみてください。

 

気合いが入りすぎて長いページになってしまったよ!

覚悟して挑んでくれ!

せんせい

 

【土木・過去問】地方上級・市役所の問題解説パート1

パート1で取り上げた問題はこの9問です!

本気で解説していきますのでよろしくお願いいたします!

ではいきますよ!

 

【地方上級】土木・過去問「曲げモーメント」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!1No.01は曲げモーメントを使って反力を求める問題です。

ラーメン構造は見た目が難しそうなので、その時点で諦めてしまう人も多いと思いますが

やることだけきちんとやれば超簡単です。

ポイント

この2つの知識さえあれば超簡単に解けます。

  • A、B点などの支点での曲げモーメントはゼロ
  • ヒンジ点での曲げモーメントはゼロ

では解いていきます。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!2 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!3 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!4

[アドバイス]

曲げモーメントで問題をとくコツは

”自分がその点にいると思って考える”ことです。

その点の視点で回転させようとする力を考えてみましょう!

曲げモーメントが苦手な方はこちら

曲げモーメントの解説はこちら

 

ようやく曲げモーメントの問題に慣れてきたよ!

支点とヒンジで曲げモーメントがゼロになるっていうのを理解してから問題がすらすら解けるわ!

ネコ23歳

理解知れば簡単だよね!
わからないままにしなくて偉いぞネコ君!

せんせい

 

【土木・過去問】地方上級・市役所「たわみ」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!5No.02はたわみの問題です。

たわみの問題の考え方は少し難しいですが、たくさん解いて覚えていきましょう!

実際に解いていきます。

ポイント

右側と左側にわけて考えたとき

”たわみが等しい”ことがポイントとなります。

梁のたわみを求める式は絶対に暗記しておかなければなりません。

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!6 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!7 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!8今回は右側のヒンジに加わる力をXとおいてきちんと計算しましたが、冷静に図を見れば力が半分になることは一目瞭然ですよね。

長さが同じで真ん中に力が加わってますからね。

それに気づけば公式に入れて一発で答えがわかります。

たわみが苦手な方はこちら

 

[アドバイス]

今回の問題はたわみの式の応用ですね。

初めて見た人は解けなかったかもしれません。

たわみ式を使って解く問題はいろいろなパターンがあるので、たくさん問題を解いて慣れていきましょう!

たわみの解説はこちら

 

【土木・過去問】地方上級・市役所「ひずみ」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!9No.03はひずみの問題です。

出題頻度はそこまで多くありませんが、今回の問題は基礎的な問題で実際に出題されたものです。

ひずみでもこれくらいの難易度の問題は解けるようにしましょう!

ポイント

応力度の公式のεがひずみです。

公式をε=の形になおして考えることがポイントです。

 

応力度の公式はこれです。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!10ε=になおしたものは黄色の背景の部分ですね。

これに問題文の条件を代入して比を求めるだけです。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!11応力度の公式とεがひずみということをきちんと理解していれば簡単ですね。

 

[アドバイス]

ひずみの問題の中でも公式を使うだけの基礎的な問題です。

公式の文字が何を表しているのか今一度確認するようにしましょう!

ひずみの解説はこちら

 

εがひずみっていうのをわすれてたよ。

ネコ23歳

公式の文字が何を表しているのかは問題を解いていく中で覚えていくといいよ!
次は解けるようにね!

せんせい

 

【土木・過去問】地方上級・市役所「ベルヌーイの定理」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!12No.04はベルヌーイの定理を使って解く問題です。

流速が与えられてないので少し戸惑うかもしれませんが、断面積が一定なので流速はどの断面でも等しくなります。

文章だけでは理解しづらいと思うので、実際に解いていきたいと思います。

ポイント

連続の式より、断面積Aが等しい場合は流速も等しくなります。

A点の流速をvA、B点での流速をvBと置いたときvA=vBとなります。

式で表すとこのようになりますね。

流量Q=AvA=AvB

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!13損失水頭があることを忘れないようにしましょう。

ベルヌーイの定理にあてはめるだけで解けてしまいますね。

[アドバイス]

ベルヌーイの定理と連続の式はセットで使う場合が多いです。

断面積が一定のとき、流速が等しくなるということを知らなくても、連続の式を使うくせをつけていると自然と気づきます。

わからないものはとりあえず文字で置いて、落ち着いて考えてみましょう。

ベルヌーイの定理の解説はこちら

 

連続の式を使うことにきづいたら簡単に解けたよ。

ネコ23歳

ベルヌーイの定理は水理学の基礎だからな。ここはきちんと理解したほうがいいぞ。

せんせい

 

【土木・過去問】地方上級・市役所「レイノルズ数」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!14No.05はレイノルズ数を求める問題です。

少しマイナーな分野ではありますが、最近出題が多く感じたので載せてみました。

まずは公式から紹介します。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!15土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!16円の面積はπD2/4で求められます。πは円周率、Dは直径です。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!17単位の変換で間違えやすいですが、結局公式に当てはめているだけです。

ちなみにこの円形管は約2000 < Re < 約4000なので遷移領域です。

[アドバイス]

レイノルズ数からの出題が最近増えているように感じます。

レイノルズ数というのは層流や乱流などの流れの分類をする際に使用する値です。

公式と流れの分類の仕方を覚えておきましょう。

Re < 約2000 で層流、約2000 < Re < 約4000 で遷移領域、約4000 < Re で乱流となります。

レイノルズ数の解説はこちら

レイノルズ数で流れの分類ができるのは覚えておこう!
文章系の問題で出題されたりするからな。

せんせい

オッケー!過去問で出題されてるの見たことある。ちゃんと覚えとくわ。

ネコ23歳

 

【地方上級】土木・過去問「水圧」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!18 No.06は水圧の基礎の問題です。

難しそうに見えますが、水圧に関する基礎知識があれば簡単に解けます。

ポイント

図のピンクで書いた水面ではAもBも水圧は等しくなります。

水圧の式は

p+ρghです。

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!21 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!22
[アドバイス]

僕が実際に試験を受けた時に出題されました。

水圧の基礎を使うだけの問題も出題されるのできちんと理解しておいた方がいいです。

水圧の解説はこちら

 

【地方上級】土木・過去問「締固め曲線」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!24 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!25No.07は締固め曲線に関する知識を問われる問題です。

土質力学は知識系の問題も出題されるので、点につなげていきたいですね。

ポイントさえ抑えていれば簡単です。

なのでまずはポイントのまとめを紹介します。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!26この知識だけでも正解がわかりますし選択肢を絞ることもできます。

正解は①ですね。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!27

補足説明ですが、粒度分布が良くなると最大乾燥密度が大きくなります。

なので粒度分布が良い時は最適含水比は小さくなります。

それと、飽和度が100%のときはゼロ空気間隙曲線の上に位置します。

ゼロ空気間隙曲線よりも上に位置することはありません。

[アドバイス]

実際にこの問題の図の中にポイントを記入してみましょう。

ミスがなくせる上に、ポイントも覚えていくことができると思います。

締固め曲線の教科書はこのページ

土質力学は暗記系のところで点がとれるよ!

こういう問題を落とさないようにね!

せんせい

オッケー!
俺も計算は得意じゃないから、暗記系は落とさないようにちゃんと勉強しとくよ。

ネコ23歳

 

【地方上級】土木・過去問「土のせん断強さ」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!28No.08は土のせん断強さの問題です。

少し難しく感じるかもしれませんが、単位に着目すると理解しやすいと思います。

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!29教科書に書いてあるとおもいますが、sがせん断強さ、cが粘着力、σが垂直応力、φが内部摩擦角です!土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!30この問題は少し難しく感じるかもしれませんが、難しい部分が単位の計算や考え方なんですね。

解法自体は公式に当てはめるだけとなります。

 

[アドバイス]

”√3というのが約1.7”ということは覚えておきましょう!

おまけに√2が約1.4ということも覚えておくとよいでしょう。

土木だけでなく工学の基礎や教養科目の数的推理などでもこれを知っていると便利です

土のせん断強さの解説はこちら

 

【地方上級】土木・過去問「クーロン土圧」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!31No.09は超頻出のクーロン土圧の問題です。

考え方さえわかれば簡単なので、確実に点につなげていきましょう!

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!32図をかいて四角形と三角形の部分の力を求めていきます。
土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!33公式通りで力はこのようになりますね。
土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた!34単純にこの2つの力の合計が主働土圧になります。

計算自体は簡単ですが、ミスがないようにきちんと力を図示しましょう!

[アドバイス]

計算の問題いうより知識問題に近いですね。

解き方や考え方を知っているか知っていないか。

クーロン土圧は超頻出なので絶対に勉強しておきましょう!

クーロン土圧の解説はこちら

 

クーロン土圧の問題はよくみるな。

もう解法覚えちゃった!

ネコ23歳

一度理解してしまえばこの手の問題は全部解けちゃうよね!

せんせい

 

 

【土木・過去問】地方上級・市役所の問題解説パート2

パート2で取り上げた問題はこの9問です!

本気で解説していきますのでよろしくお願いいたします!

ではいきますよ!

 

【地方上級】土木・過去問「曲げモーメント」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!1No.01は構造力学の基礎となる、曲げモーメントを使って反力を求める問題です。

ポイント

この問題を解くのに必要な知識はこの2つです。

  • 長方形分布の大きさは中心に作用する。
  • ヒンジ点での曲げモーメントはゼロである。

このポイントを理解しているとめちゃくちゃ簡単な問題となります。

解いていきますね!土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!2 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!3 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!4このようにC点でのモーメントつり合いを取ればこの問題は終わりなんですね。

[アドバイス]

この問題に必要な構造力学の知識は、今後とも非常に重要な知識です。

これくらいの問題は簡単に解けるように勉強しておきましょう!

曲げモーメントが苦手な方はこちら

曲げモーメントの解説はこちら

 

ヒンジ点での曲げモーメントがゼロというのは絶対に覚えておこう!

曲げモーメント図の問題が出た時にもこの知識だけで選択肢を絞れる場合もあるからね!

せんせい

おっけー!絶対に覚えておくよ!

ネコ23歳

 

【地方上級】土木・過去問「断面2次モーメント」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!5No.2は三角形の図心軸に関する断面2次モーメントを求める問題です。

公式に当てはめるだけのこんなに簡単な問題が実際に出題されているんですね。

断面2次モーメントは超頻出なのでマスターしておきましょう!

公式に当てはめるだけとなってしまいますが、解いていきますね!土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!6 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!7この公式は絶対に覚えておきましょう。

yはX軸から図心軸までの距離なので、今回はゼロになりますね!

もちろん、図心軸に関する断面2次モーメントの公式を覚えているのであればそれをそのまま使って問題ありません。

[アドバイス]

断面2次モーメントは超頻出分野です。

今回の問題のように公式だけ使えれば解ける問題が多いんですね。

絶対に落としてはいけません。

公式は絶対に覚えておきましょう!

断面2次モーメントの解説はこちら

 

やべ~俺解けなかったわ!

ネコ23歳

まぁ初めて見て解けないのはしょうがないから、次は絶対に解くようにな!

せんせい

 

【地方上級】土木・過去問「トラスの軸力」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!8No.3はトラスの軸力を求める問題の基礎ですね。

解き方を知っていれば簡単ですし、知らないと超難しい問題となります。

ポイント

切って考えるというのがポイントです。

”節点法を使う”ということです。

切って考えるという事に気づくことができたら簡単です。

タテとヨコのつり合い式を計算するだけとなります。

実際に解いていきますね!土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!9土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!10土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!11

[アドバイス]

トラスの軸力を求める問題がでたら求めたい部材があるところを

”切って考えてみる”というのが鉄板です。

切ったところに軸力がはたらくということは知っておきましょう。

トラスの解説はこちら

 

【地方上級】土木・過去問「水圧」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!12No.04は水圧の問題です。

水圧についての基礎知識が問われる問題なので勉強にもなると思います。

ポイント

ポイントは3つです。

  • 三角形の重心は下端から1/3のところにあるので、そこに力が作用するということ。
  • 全水圧の大きさは三角形の面積ということ。
  • ”堰板の下端からのモーメントつり合いを計算する”ことで作用位置を求めることができるということです。

実際に解いていきます。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!13 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!14 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!15少し見ずらいかもしれませんが、拡大しています。

三角形の重心に力が作用するので、下から1/3の位置に力がはたらきます。

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!16P1とP2の合力のx[m]の力と、P1×2[m]-P2×1[m]の力は等しくなければいけませんので、このような式がたてられるんですね。

水圧の考え方は非常に重要なので、後回しにせずに理解できるまで勉強しておきましょう。

[アドバイス]

この問題自体が非常にいい問題で、勉強になります。

この問題を通して水圧についてのイメージや解き方を学んでいきましょう!

水圧の解説はこちら

 

【地方上級】土木・過去問「マニングの式」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!17No.05は超頻出のマニングの式を使う問題です。

公式を覚えていれば解けるので、絶対に正解できるようにしましょう。

ポイント

流量は連続の式を使います。

そして”広長方形断面”などの記述がある場合は

潤辺を水路幅と近似して計算することができます

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!18 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!19ポイントさえきちんとおさえていれば、この問題は公式を使うだけですね。

これくらいの問題はサクサク解けるようにしましょう!

[アドバイス]

流量といえば連続の式です。

マニングの式の中でも径深Rの式は忘れがちなのできちんと覚えておきましょう。

マニングの解説はこちら

 

水深に比べて水路幅が非常に大きい場合は、潤辺を水路幅と近似して考えることができるんだ。

せんせい

勉強になったよ。せんせいもなかなかやるな!

ネコ23歳

【地方上級】土木・過去問「エネルギー線と動水勾配線」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!20No.06はエネルギー線と動水勾配線の関係を求める問題です。

ポイントさえおさえていれば超簡単な問題です。

ポイントから説明していきます。

重要なところをまとめてみました。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!21このほかにも

  • エネルギー線は水面より下に位置する
  • 最初の位置より上に上がることはない

このような点も覚えておく必要があります。

このポイントが解法みたいなものですね。

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!22答えはこのようになります。

エネルギー線と動水勾配線の問題は選択肢から選ぶだけなので1分あれば解けます。

絶対に落としてはいけません。

[アドバイス]

今回説明したポイントさえ抑えているだけでほとんどの問題が解けると思います。

ノートに写したりして、ポイントだけは確実に覚えるようにしましょう!

エネルギー線と動水勾配線の解説はこちら

 

俺もポイント覚えただけなんだけど、問題がボコボコ解けてくよ!

ネコ23歳

ポイントをわかりやすく教えてくれた先輩に感謝だな。

せんせい

【地方上級】土木・過去問「土の基本的物理量」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!23No.07は超頻出の土の基本的物理量からの出題です。

飽和密度を求める問題はそこまで多く出題されていませんが、今回のように実際に出題されています。

土木の教科書に載っている土の基本的物理量の式はすべて覚えておくのが無難でしょう。

実際に解いていきます。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!24 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!25もちろんMS=となおさないでMS/VS=2.6をそのまま代入してしまってOKです。

今回はわかりやすくするためにMS=になおしました。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!27

[アドバイス]

土の基本的物理量の問題は頻出なんですが、覚える式が多くて混乱してしまい、ミスが多くなってしまう分野のひとつです。

問題文から公式を作るくせをつけましょう

問題を数こなしていくうちに数あるたくさんの公式をつかいこなせるようになります。

土の基本的物理量の解説はこちら

 

土の基本的物理量の式はほとんど覚えてたんだけど、飽和密度はわすちゃってたよ。

ネコ23歳

まぁ今回の問題を解いて覚えればいいさ。問題を数こなしていくうちに式を暗記してつかいこなせるようになるからな。

せんせい

【地方上級】土木・過去問「有効応力」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!28 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!29No.08は有効応力を求める問題です。

シルト層があるので他の問題に比べるとくせがありますが、考え方に差はありません。

ポイント

シルト層は水面より上にあるので、深く考えずに湿潤単位体積重量に深さをかけるだけでOKです。

地下水面より下の部分は”土の水中単位体積重量を使う”ことに注意しましょう。

土の水中単位体積重量は飽和単位体積重量-水の単位体積重量で求められます。

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!30 土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!31土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!32層ごとの1[m2]あたりにはたらく力を求めて足せば終わりです。

水中だけ使う値に注意すれば超簡単ですね。

[アドバイス]

有効応力の問題は最近とくに頻出しています。

勉強の難易度もかなり低いので絶対に勉強してマスターしておきましょう!

有効応力の解説はこちら

 

せんせいの説明のおかげでマジでイメージしやすいわ!

有効応力の問題は俺でも絶対に正解できるきがする。

ネコ23歳

その調子だな。公務員試験は上手に勉強したもん勝ちだ!

せんせい

【地方上級】土木・過去問「クーロン土圧」

土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!33No.09は土圧の問題です。

クーロン土圧も超頻出分野なので絶対におさえておかなければいけません。

解いていきます。土木マスターの俺が市役所の問題解いてみた②!34公式にあてはめるだけで解けてしまいますね。

[アドバイス]

公務員試験で出題されるほとんどの問題は”内部摩擦角30°”です

Kα=1/3ときりがよくなって計算しやすくするためです。

土圧の問題は超頻出なのでこの分野は完璧に理解しておきましょう!

クーロン土圧の解説はこちら

 

土木区分の公務員を目指す方はこちらも要チェック

私が珍しく本気で解説しているから、上の3つはぜひチェックしてくれ!

せんせい

土木公務員になるのにこんなにムダがあるって知ってましたか?

重要度が高いところだけ勉強しておけばOKさ!
無駄なところは飛ばしていこう!

せんせい

土木公務員になるのに必要な”たわみ”と”測量”

 

 

 

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