クレーン・デリック運転士 過去問
令和3年(2021年)10月
問39 (クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問39)

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問題

クレーン・デリック運転士試験 令和3年(2021年)10月 問39(クレーンの運転のために必要な力学に関する知識 問39) (訂正依頼・報告はこちら)

荷重に関する記述として、適切でないものは次のうちどれか。
  • 衝撃荷重は、極めて短時間に急激に加わる荷重である。
  • クレーンのシーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、引張荷重と曲げ荷重がかかる。
  • 天井クレーンのクレーンガーダには、主に曲げ荷重がかかる。
  • せん断荷重は、材料をはさみで切るように働く荷重である。
  • クレーンの巻上げドラムには、引張荷重とねじり荷重がかかる。

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この過去問の解説 (3件)

01

答え:5

1.「衝撃荷重は、極めて短時間に急激に加わる荷重である。」は正しいです。

急激かつ短時間に作用する荷重を衝撃荷重といいます。荷を吊った電動ホイストクレーンが水平方向に移動中に急停止した場合等に発生し、衝撃荷重を考慮した設計が求められます。

2.「クレーンのシーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、引張荷重と曲げ荷重がかかる。」は正しいです。ワイヤロープには、つり荷やジブの重量の張力による引張荷重と、シーブに入るときに曲げられる曲げ荷重がかかります。

3.「天井クレーンのクレーンガーダには、主に曲げ荷重がかかる。」は正しいです。

4.「せん断荷重は、材料をはさみで切るように働く荷重である。」は正しいです。

材料のある断面に平行に、反対向きの一対の荷重を作用させ、材料の面に沿って作用させる荷重です。

5.「クレーンの巻上げドラムには、引張荷重とねじり荷重がかかる。」は誤りです。

クレーンの巻上げドラムには、ワイヤロープに引っ張られて、曲げ荷重とねじり荷重がかかります。

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02

荷重に関する問題です。

それぞれがどのような荷重が掛かるか正しく理解する必要があります。

選択肢1. 衝撃荷重は、極めて短時間に急激に加わる荷重である。

正しい記述です。

衝撃荷重は、極めて短時間に急激に加わる荷重となります。

衝撃的に掛かる荷重です。

選択肢2. クレーンのシーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、引張荷重と曲げ荷重がかかる。

正しい記述です。

クレーンのシーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、引張荷重と曲げ荷重がかかります。

選択肢3. 天井クレーンのクレーンガーダには、主に曲げ荷重がかかる。

正しい記述です。

天井クレーンのクレーンガーダには、主に曲げ荷重がかかります。

ガータとは走行レーンの事を指します。

選択肢4. せん断荷重は、材料をはさみで切るように働く荷重である。

正しい記述です。

せん断荷重は、材料をはさみで切るように働く荷重となります。

選択肢5. クレーンの巻上げドラムには、引張荷重とねじり荷重がかかる。

クレーンの巻上げドラムには、引張荷重ではなく曲げ荷重とねじり荷重がかかります。

この違いは良く出題されるので注意して下さい。

まとめ

それぞれの荷重がどのように掛かるか知っておくと、それぞれの劣化具合なども早く感知できるので覚えておきましょう。

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03

機械のどの部分に、どのような力がかかっているかを知ることは、破損事故を防ぐための基本です。

「引っ張られる」「曲げられる」「ねじられる」といった力のイメージを持って解説を読み進めてください。

 

この問題は、クレーンの各部品にかかる「力の種類」を正しく理解しているかが問われます。

特に重要なのは以下の部品と力の関係です。

 ・ワイヤロープ:シーブ(滑車)を通るときは、引っ張られるだけでなく「曲げられる」力がかかります。

 ・ガーダ(桁):両端で支えられた長い板なので、真ん中がたわむ「曲げ」の力がかかります。

 ・ドラム:ワイヤを巻き取る筒です。ワイヤに締め付けられるので「曲げ」がかかり、モーターで回転させるので「ねじり」がかかります。

 

「ドラムは引っ張られて伸びるのか?それとも曲げられるのか?」と想像してみることが正解への近道です。

選択肢1. 衝撃荷重は、極めて短時間に急激に加わる荷重である。

× 正しい記述です。

 

衝撃荷重とは、ガツン!と瞬間的に加わる力のことです。

荷物を吊り上げるときに勢いよく巻き上げたり、急ブレーキをかけたりした時に発生します。

静かに吊っている時(静荷重)の何倍もの力が一瞬でかかるため、ワイヤ切断などの原因になります。

選択肢2. クレーンのシーブを通る巻上げ用ワイヤロープには、引張荷重と曲げ荷重がかかる。

× 正しい記述です。

 

シーブ(滑車)を通るワイヤロープには、重い荷物を吊るための「引張荷重(引っ張る力)」がかかります。

さらに、シーブの丸みに沿って無理やり曲げられるため、「曲げ荷重」も同時にかかります。

この「曲げ」の繰り返しが、ワイヤロープの寿命を縮める大きな原因となります。

選択肢3. 天井クレーンのクレーンガーダには、主に曲げ荷重がかかる。

× 正しい記述です。

 

天井クレーンのガーダ(桁)は、建物の両側のレールに乗っている「橋」のような構造です。

橋の真ん中に重い荷物がぶら下がるため、ガーダ全体を下へたわませようとする力、つまり「曲げ荷重」が主にかかります。

選択肢4. せん断荷重は、材料をはさみで切るように働く荷重である。

× 正しい記述です。

 

せん断荷重とは、材料の断面をズラすように働く力のことです。

ハサミで紙を切るときや、ボルトが横方向からギロチンのように力を受けて切断されるときの力がこれに当たります。

「はさみ切るような力」という表現は正しいです。

選択肢5. クレーンの巻上げドラムには、引張荷重とねじり荷重がかかる。

〇 誤った記述(正解)です。

 

巻上げドラムには、主に以下の2つの荷重がかかります。

・曲げ荷重:巻き付けられたワイヤロープがドラムを締め付けたり、引っ張ったりすることで、ドラム全体をたわませようとする力。

・ねじり荷重:モーターの力で回転させようとする力。

 

記述にある「引張荷重」は、ドラムそのものを両端から引っ張って引きちぎろうとする力のことですが、通常の運転でドラム自体が引き伸ばされることはありません。

ドラムにかかるのは「曲げ」と「ねじり」です。

まとめ

【重要ポイントのおさらい】

ワイヤロープ引張曲げがかかる。

ガーダ曲げがかかる。(橋がたわむイメージ)

ドラム曲げねじりがかかる。(ドラム自体は引っ張られて伸びたりしない)

 

「ドラムは筒だから、ワイヤに締め付けられて『曲げ』られ、モーターで回されて『ねじ』られる」。

このイメージを持てば、迷わず正解できます。

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