一級建築士の過去問
令和元年（2019年）
学科4（構造） 問86

1. 誤りです。

細長比は、座屈長さ／断面二次半径で求められます。
細長比が小さいほど座屈が生じにくくなり、圧縮材の許容圧縮応力度は大きくなり、塑性変形能力は大きくなります。
よって、柱の圧縮応力度は細長比が大きくなるほど小さくなります。圧縮応力度が基準強度の60%に達した時点を弾性限度といい、この時、弾性座屈から非弾性座屈に変わりますが、この時の細長比を限界細長比と言います。

限界細長比Λとすると、
Λ＝√π²E/0.6F　（E:ヤング係数、F:基準強度）
で求められることから、基準強度F値が大きいほど、限界細長比は小さくなります。

2. 正しく、記述の通りです。

幅厚比とは、幅b／厚さtで求められる比のことです。
幅厚比が小さいほど、材は分厚く、座屈が生じにくく、塑性変形能力が大きいと言えます。

幅厚比の上限値は、断面形状により異なります。
例えば、柱を角形鋼管で設計する時、b/t=33√235/Fであるので、幅厚比は、基準強度F値が大きいほど、小さくなります。

3. 正しく、記述の通りです。

H形鋼の梁の幅圧比b/tの上限値は、
フランジの場合、b/t=9√235/F
ウェブの場合、b/t=60√235/F
より、ウェブの方が大きいです。

4. 正しく、記述の通りです。

「筋交いの軸部が降伏する場合において、当該筋交いの端部及び接合部が破断しないこと」が筋交いの靭性確保の条件になります。

Aj・σu≧1.2Ag・F
(Aj : 接合部の有効断面積、σu : 接合部の材の破断応力度、Ag : 筋交い材の全断面積、F : 筋交い材の基準強度）

この式の1.2は、炭素鋼の場合で、ステンレス鋼では1.5とします。

この式は、筋交いの軸部が降伏し始める軸力の1.2倍の力で接合部が破断しない、ということを条件としています。

正解は1です。

1:誤りです
限界細長比Λは
Λ=√π²E/0.6F　E:ヤング係数　F:基準強度
で求められます。
したがって基準強度Fが大きいほどΛは小さくなります。　
　
2:設問通りです
幅厚比とは板要素の幅の厚さに対する比の事です。
幅厚比が大きくなる(幅が大きくなるor厚みが小さくなる)と局部座屈を起こしてしまうため、各形状の部材ごとに幅厚比の制限があります。この制限値は基準強度Fの二乗根に反比例しております。
(例えば角形鋼管柱部材は
d/t≦33√235/F　d:鋼管幅 t:厚み)
したがって基準強度Fが大きくなるほど幅厚比の制限値は小さくなります。

3:設問通りです
幅厚比の説明は上記の通りです。
梁のフランジ、ウェブの幅厚比の制限値は以下の通りです。
・フランジ
b/tf≦9√235/F 　b:フランジ幅の1/2 tf:フランジ厚み
・ウェブ
d/tw≦60√235/F 　d:ウェブせい tw:ウェブ厚み
したがって制限値はウェブの方が大きいです。

4:設問通りです
大地震時(二次設計、保有耐力接合設計)筋交いの接合部の破壊耐力は安全率として筋交いの降伏耐力の1.2倍以上となるように設計します。
Aj×σu≧α×Ag×F
Aj:接合部の有効断面積　σu:接合部の破断応力度
α:安全率(=1.2)　Ag:筋交いの全断面積
F:筋交い材の基準強度

1.誤。限界細長比はΛ＝√π²E/0.6F(E:ヤング係数、F:基準強度)で表すことができます。よって、基準強度Fが大きくなるほど、限界細長比Λは小さくなります。

2.正。正しい記述です。

3.正。部材種別がFA材であるH鋼材の梁に関する幅厚比の規定値は、フランジよりウェブの方が大きくなります。

4.正。正しい記述です。