一級建築士の過去問
令和2年(2020年)
学科4(構造) 問87

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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87 (訂正依頼・報告はこちら)

鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 引張力を負担する筋かいを保有耐力接合とするためには、筋かい軸部の降伏耐力より、筋かい端部及び接合部の破断耐力を大きくする必要がある。
  • H形鋼等の開断面の梁が曲げを受けたとき、ねじれを伴って圧縮側のフランジが面外にはらみ出して座屈する現象を横座屈という。
  • ラーメン架構の柱及び梁に、建築構造用圧延鋼材SN400Bを用いる代わりに同一断面のSN490Bを用いることで、弾性変形を小さくすることができる。
  • H形鋼の梁の設計において、板要素の幅厚比を小さくすると、局部座屈が生じにくくなる。

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この過去問の解説 (3件)

01

正解は3です。

1.設問の通りです。
接合部の破断耐力は、筋かいの軸部の降伏耐力より十分大きくして破断しないようにします。

2.設問の通りです。
横方向へはらみ出す現象を横座屈と言います。

3.設問の記述は誤りです。
同断面の場合、SN400BからSN490Bへ鋼材の強度を大きくしても、ヤング係数は変わらないので、弾性変形は変わりません。

4.設問の通りです。
幅厚比(=幅/厚)の値が大きいほど、局部座屈が生じやすくなります。幅厚比は「薄っぺらさ」と覚えるとわかりやすいです。

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02

正解は3です。

1.〇

接合部の破断耐力は、筋かいの軸部の降伏耐力より十分大きくする必要があります。

2.〇

横座屈とは、横方向へはらみ出して座屈する現象を言います。

3.✕

同断面の場合、SN400Bの代わりにSN490Bを用いて鋼材強度を大きくしても、ヤング係数は変わらないので、たわみは同じです。よって弾性変形は変わりません。

4.〇

板要素の幅厚比(=幅/厚)を小さくすると、板は厚くなるので局部座屈が生じにくくなります。

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03

この問題は鉄骨構造に関する問題です。保有耐力接合、横座屈、幅厚比は鉄骨構造の中でとても重要なポイントとなります。繰り返し復習の上でしっかり理解しましょう。

選択肢1. 引張力を負担する筋かいを保有耐力接合とするためには、筋かい軸部の降伏耐力より、筋かい端部及び接合部の破断耐力を大きくする必要がある。

正しいです。

筋かいの保有耐力接合とは筋かい材の端部や接合部が筋かい材軸部よりも先に破断しないようにする接合方法のことです。

選択肢2. H形鋼等の開断面の梁が曲げを受けたとき、ねじれを伴って圧縮側のフランジが面外にはらみ出して座屈する現象を横座屈という。

正しいです。

横座屈とはH形断面の梁が強軸まわりに曲げを受ける場合、圧縮側の部分が座屈しやすく、横方向にはらみ出す現象のことです。

選択肢3. ラーメン架構の柱及び梁に、建築構造用圧延鋼材SN400Bを用いる代わりに同一断面のSN490Bを用いることで、弾性変形を小さくすることができる。

誤りです。

弾性変形による変位量はヤング係数に反比例します。建築構造用圧延鋼材SN400BとSN490Bのヤング係数は等しいため、弾性変形による変位量も等しくなります。

選択肢4. H形鋼の梁の設計において、板要素の幅厚比を小さくすると、局部座屈が生じにくくなる。

正しいです。

幅厚比とは鋼材の板幅と板厚の比のことであり、材の幅/材の厚さで求めるため、幅厚比が小さくなるほど局部座屈が生じにくくなります。

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