2級土木施工管理技術の過去問
令和5年度（前期）
土木2 問1
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問題
2級土木施工管理技術検定学科試験 令和5年度（前期） 土木2 問1 （訂正依頼・報告はこちら）
下図は、一般的な鋼材の応力度とひずみの関係を示したものであるが、次の記述のうち適当でないものはどれか。
- 点Pは、応力度とひずみが比例する最大限度である。
- 点YUは、弾性変形をする最大限度である。
- 点Uは、最大応力度の点である。
- 点Bは、破壊点である。
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この過去問の解説 （2件）
01
この設問は応力とひずみの関係についての知識を問われています。応力とひずみは比例関係（フックの法則）にありますが、限界を超えると応力が低下し、やがて鋼材が破断します。図はその様子を表したものです。
設問の通り、点Pは、応力とひずみとが正比例の関係を保つ限界の点（比例限界）です。よって設問は適当です。
点YUは上降伏点です。線形的に増加した応力度が低下する点のことです。弾性変形をする最大限度は弾性限界といい、点Eが該当します。弾性限界を超えると、鋼材にかけた力を解除しても鋼材は元に戻りません。よって設問は不適当です。
設問の通り、応力が最大となっているので、点Uは最大応力度の点です。よって設問は適当です。
設問の通り、点Bは材料が破壊する応力値であり、破壊点といいます。よって設問は適当です。
単に問題を解くだけであれば、各点の名称と意味を簡潔に覚えておくとよいでしょう。
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02
鋼材の応力度とひずみの関係を示した表は応力―ひずみ曲線図と呼ばれ、鋼材の両端を固定し両側から荷重をかけて引っ張り、破断するまでの関係性を表したものです。
ひずみは鋼材の初期状態の単位長さあたりの変位量、応力は鋼材に作用する荷重を鋼材の断面積で割った力の大きさです。
適当です。
点Ｐは比例限界と呼び、応力度とひずみが比例関係となる最大の限界点です。鋼材に荷重をかけると応力とひずみはこの点まで比例し続けます。
ここを超えても点Ｅの弾性変形までは引っ張りを中止すれば鋼材は元に戻ります。
よってこの設問は適当であり、正解ではありません。
適当ではありません。
点Ｙuは上降伏点です。ここに来ると点Ｐ及びＥまで保たれていた応力とひずみの比例関係が崩れ、鋼材の伸びが急激に大きくなります。
弾性変形する最大限度は点Ｅであり、点Ｐを超えてもここまでは引っ張りを止めるとひずみも消えて鋼材が元に戻ります。
よってこの設問は適当ではないため、正解となります。
適当です。
点Ｕは引っ張り強さです。鋼材の引っ張り強さが最大となる最大応力度の点であり、この時点で鋼材の引っ張り強さが判明します。
この最大応力度を超えると、鋼材は降伏点へと向かいやがて破断を迎えます。
よってこの設問は適当であり、正解ではありません。
適当です。
点Ｂは荷重をかけ続けた鋼材が破断を遂げる破断点です。荷重をかけ続けた鋼材は点Ｕの最大応力度を超えると一気に伸びて細くなり、大きな音とともに千切れて破断します。
よってこの設問は適当であり、正解ではありません。
鋼材の形が保たれるのは点Ｅまで、Ｙuからは徐々に伸びが始まり点Ｕで応力が最大となって、あとは点Ｂの破断に向かっていくという流れをイメージすると解きやすくなります。
なお、点Ｒはこの応力―ひずみ曲線では特に変化があるところではなく、ひっかけなので注意しましょう。
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