クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年（2021年）4月
問36 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問36)

正しい記述です。

繰返し荷重が作用するとき、比較的小さな荷重であっても機械や構造物が破壊することがあるが、このような現象を疲労破壊といいます。

せん断応力は、材料に作用するせん断荷重に材料の断面積を乗じるのではなく、除して求めます。

この公式で解く問題も出題されるので覚えておきましょう。

正しい記述です。

引張試験で、材料に荷重をかけると変形が生じるが、荷重の大きさが荷重-伸び線図における比例限度以内であれば、荷重を取り除くと荷重が作用する前の原形に戻ります。

正しい記述です。

材料に荷重が作用し変形するとき、荷重が作用する前（原形）の量に対する変形量の割合をひずみといいます。

正しい記述です。

引張試験で、材料が破断するまでにかけられる最大の荷重を、荷重をかける前の材料の断面積で除した値を引張強さといいます。

この公式も覚えておきましょう。

×　正しい記述です。

針金をクネクネ曲げ続けると、最後はポキッと折れますよね。

一度の力は弱くても、繰り返し何度も力がかかり続けることで、金属の中に目に見えない傷が広がり、突然壊れてしまう現象を「疲労破壊」と言います。

クレーンのフックやワイヤロープの点検が重要なのは、この「疲労」を見つけるためです。

〇　誤った記述（正解）です。

「せん断応力」とは、ハサミで切るような力（せん断荷重）に対して、材料内部で耐えている力のことです。

応力は、荷重を断面積で「除して（割って）」求めます。

もし「乗じて（掛けて）」しまったら、太い材料ほど数値が大きくなってしまい、意味が逆になってしまいます。

「太いほど負担は減る（分母に来る）」と覚えましょう。

「もう限界！切れそう！」（応力が高い＝余裕がない） 

「全然余裕！」（応力が低い＝余裕がある）

というイメージです。

×　正しい記述です。

ゴムを引っ張って離すと元に戻ります。

これを「弾性変形」と言います。

金属も、ある程度の力（比例限度）までなら、ゴムのように伸びても元に戻ります。 

しかし、この限界を超えて引っ張りすぎると、力がなくなっても伸びきったまま戻らなくなります（これを塑性変形と言います）。

×　正しい記述です。

「ひずみ」とは、元の長さに対して「どれくらいの割合で伸びた（縮んだ）か」を表す数値です。

例えば、1mの棒が1cm伸びたら、ひずみは0.01です。

ひずみ=伸びた量​÷元の長さ

この定義通りなので、記述は正しいです。

×　正しい記述です。

「引張強さ」とは、その材料がちぎれるまでに耐えられる「最大の応力」のことです。

計算方法は、破断するまでの最大荷重を、元の断面積で「除した（割った）」値です。

これも「応力」の一種なので、面積で割るのが正解です。