一級建築士の過去問
令和2年（2020年）
学科4（構造） 問86
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問題
一級建築士試験 令和2年（2020年） 学科4（構造） 問86 （訂正依頼・報告はこちら）
鉄骨構造において使用する高力ボルトに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
- 山形鋼を用いた筋かいを、材軸方向に配置された一列の高力ボルトによりガセットプレートに接合する場合、筋かい材の有効断面積は、一般に、高力ボルトの本数が多くなるほど大きくなる。
- 高力ボルト摩擦接合部において、一般に、すべり耐力以下の繰り返し応力であれば、ボルト張力の低下や摩擦面の状態の変化を考慮する必要はない。
- 高力ボルト摩擦接合は、すべりが生じるまでは、高力ボルトにせん断力は生じない。
- 高力ボルト摩擦接合のすべりに対する許容耐力の算定において、二面摩擦接合のすべり係数は、一面摩擦接合の 2 倍となる。
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この過去問の解説 （3件）
01
1.設問の通りです。
山形鋼を用いた場合、応力方向の一列のボルト本数が多いほど、無効断面が小さくなるので、有効断面積は大きくすることができます。
2.設問の通りです。
高力ボルト摩擦接合は、すべり耐力以下の繰り返し応力が作用してもボルト軸力の低下、摩擦面の変化は起こりません。よって、ボルト張力の低下や摩擦面の状態の変化を考慮する必要はありません。
3.設問の通りです。
高力ボルト摩擦接合は、ボルトの軸に導入された張力によって生じる接合部材間の摩擦力によって力を伝達する方法なので、高力ボルトにせん断力は生じません。
4.設問の記述は誤りです。
すべり耐力の式は Rs＝μ×N×m です。
μ:すべり係数
N:張力
m:摩擦面の数
すべり係数μは、摩擦面の数によらず0.45です。
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02
正解は4です。
1.〇
山形鋼を筋交い材として用いる場合、ボルト本数が多くなれば無効長さが小さくなって、有効断面積が増えます。
2.〇
高力ボルト摩擦接合は、すべり耐力以下の繰り返し応力が作用しても、ボルト軸力の低下や摩擦面の状態に変化は起きません。
3.〇
高力ボルト摩擦接合は、接合部材間の摩擦力を伝達するので、高力ボルトにせん断力は生じません。
4.✕
すべり係数は、摩擦面の数に関係なく0.45です。
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03
この問題は鉄骨構造に使用する高力ボルトに関する問題です。高力ボルト接合は鉄骨造における代表的な接合方法であるため、力の伝達の仕方等特徴をしっかり理解しましょう。
正しいです。
山形鋼を用いた筋かいをガセットプレートに高力ボルトにより接合する場合、筋かい材の有効断面積は高力ボルトの本数が多いほど大きくすることができます。
正しいです。
高力ボルト摩擦接合において、すべり耐力以下の繰り返し応力が作用してもボルト張力の低下や摩擦面の状態変化は起こらないため、考慮する必要はありません。
正しいです。
高力ボルト摩擦接合は接合部材間の摩擦力により力を伝達するため、すべりが生じるまではせん断力は生じません。
誤りです。
高力ボルト摩擦接合の長期許容せん断耐力Rsは次式により求めます。また、短期は次式の1.5倍とします。
Rs = (n×μ×N)/ν
n:摩擦面の数 μ:すべり係数(0.45) N：設計ボルト張力 ν:安全率(1.5)
よって、すべり係数は摩擦面の数に関わらず0.45で一定です。
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