クレーン・デリック運転士 過去問
令和4年(2022年)4月
問2 (クレーン及びデリックに関する知識 問2)
問題文
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問題
クレーン・デリック運転士試験 令和4年(2022年)4月 問2(クレーン及びデリックに関する知識 問2) (訂正依頼・報告はこちら)
- Iビームガーダは、I形鋼を用いたガーダで、単独では水平力を支えることができないので、必ず補桁を設ける。
- ジブクレーンのジブは、荷をより多くつれるように、自重をできるだけ軽くするとともに、剛性を持たせる必要があるため、パイプトラス構造やボックス構造のものが用いられる。
- プレートガーダは、細長い部材を三角形に組んだ骨組構造で、強度が大きい。
- 橋形クレーンの脚部には、剛脚と揺脚があり、剛脚はクレーンガーダに作用する水平力に耐える構造とするため、クレーンガーダとピンヒンジで接合されている。
- ボックスガーダは、鋼板を箱形状の断面に構成したものであるが、その断面形状では水平力を十分に支えることができないため、補桁と組み合わせて用いられる。
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この過去問の解説 (3件)
01
正解は、「ジブクレーンのジブは、荷をより多くつれるように、自重をできるだけ軽くするとともに、剛性を持たせる必要があるため、パイプトラス構造やボックス構造のものが用いられる。」です。
Iビームガーダは、「I」字型の鉄の棒で、重い物を持ち上げるために使われます。この選択肢では「水平力を支えられないので、必ず補強が必要」と書いてありますが、Iビームガーダだけでも支えられることがあるので、必ずしも補強材が必要とは限りません。この説明は正しくありません。
ジブクレーンは、長い「ジブ(腕の部分)」を使って物を持ち上げるクレーンです。この「ジブ」を軽くすると、もっとたくさんの物を持ち上げられるようになりますが、軽くしすぎると壊れやすくなるので、軽くて丈夫にする工夫が必要です。そこでパイプや箱を組み合わせた構造(パイプトラス構造やボックス構造)を使うと、軽くて強いジブが作れます。この説明は正しいので、この選択肢が正解です。
プレートガーダは、平らな鉄の板を組み合わせて作る部品です。この選択肢では「三角形に組んだ骨組み構造」と書かれていますが、それは「トラス構造」と呼ばれるもので、プレートガーダには当てはまりません。この説明は正しくありません。
橋形クレーンには、「剛脚」と「揺脚」という2つの脚がついていて、剛脚は強度があるため、クレーンが横から受ける力に耐えるように作られています。しかし、「ピンヒンジで接合されている」という説明は間違いで、しっかりと固定されています。この説明は正しくありません。
ボックスガーダは、鉄板を箱のように組み合わせたもので、強くて重い物も持ち上げられ、クレーンにかかる力にも耐えられます。この選択肢では「補強が必要」と書かれていますが、ボックスガーダは補強なしでも十分に強いので、この説明は正しくありません。
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02
クレーンは「軽くて丈夫」であることが理想です。
重い荷物を吊るために、どのような工夫をして強度を出しているのか?
その構造の種類と特徴を理解しているかが問われます。
この問題を解く鍵は、各構造の「形」と「強さの特徴」を結びつけることです。
・トラス構造:三角形の骨組み。軽くて強い。
・ボックス構造:箱型。ねじれに強く、補強がいらない。
・Iビーム(アイビーム):I型鋼。横からの力に弱いので補強が必要。
特に「トラス=三角形」「ボックス=箱」という見た目のイメージを持つことが重要です。
× 誤った記述です。
Iビームガーダは、アルファベットの「I」の形をした鋼材を使ったシンプルな桁(けた)です。
確かに横方向(水平力)には弱いですが、「必ず補桁(ほげた)を設ける」わけではありません。
スパン(長さ)が短い小型のクレーンでは、I形鋼単独で使われることも多くあります。
必ずしも補強が必須というわけではありません。
〇 正しい記述です。
ジブクレーンの腕(ジブ)は、自分自身の重さ(自重)が重いと、それだけでクレーンが倒れやすくなってしまいます。
そのため、できるだけ「軽く」、かつ折れないように「剛性(強さ)」を持たせる必要があります。
そのために採用されるのが、パイプを三角形に組んだ「パイプトラス構造」や、薄い板を箱型にした「ボックス構造」です。
これらは軽くて強い理想的な形です。
× 誤った記述です。
プレートガーダとは、鋼板(プレート)を「I」の字に溶接して組み立てた桁のことです。
記述にある「細長い部材を三角形に組んだ骨組構造」は、「トラスガーダ」の説明です。
名前と説明が入れ替わっています。
「プレート=板」「トラス=三角形」と区別しましょう。
× 誤った記述です。
橋形クレーンには、がっしりした「剛脚(ごうきゃく)」と、少し動ける「揺脚(ようきゃく)」があります。
剛脚:地震や風などの水平力に耐えるため、ガーダと「剛接合(リベットや溶接でガッチリ固定)」されています。
揺脚:レールの歪みや熱膨張を逃がすため、ガーダと「ピン結合(蝶番のように動く)」されています。
記述では剛脚が「ピンヒンジ(ピン結合)」になっていると書かれていますが、これではグラグラして倒れてしまいます。
剛脚はガッチリ固定(剛接合)です。
× 誤った記述です。
ボックスガーダは、鋼板を箱(ボックス)の形に溶接したものです。
箱型は「ねじれ」や「水平力」に対して非常に強い構造です。
そのため、Iビームガーダのような「補桁(ほげた)」は不要です。
「水平力を支えることができない」という記述は、ボックスガーダの長所を否定しており間違いです。
【重要ポイント】
ジブの理想:軽くて強いこと。(パイプトラスやボックスが最適)
トラス構造:三角形の骨組み。(プレートではない)
ボックスガーダ:箱型で最強。補桁はいらない。
剛脚:ガッチリ固定(剛接合)。
揺脚:ゆらゆら動く(ピン結合)。
「ジブは長い腕だから、重いと持ち上がらない。だから中空のパイプや箱にして軽くしているんだ」。
この理屈を覚えておけば完璧です。
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03
クレーンの構造部分に関する問題です。
聞きなれない言葉が出てきますが、構造部分も重要な箇所なので内容を把握しておきましょう。
Iビームガーダは、I形鋼を用いたガーダで、単独では水平力を支えることができます。
したがって補桁を用いらない事が多いです。
正しい記述です。
ジブクレーンのジブは、荷をより多くつれるように、自重をできるだけ軽くするとともに、剛性を持たせる必要があるため、パイプトラス構造やボックス構造のものが用いられます。
記述はトラスガータに関する内容となっており、プレートガータはI状に鋼板を組み立てたガータとなります。
橋形クレーンの脚部には、剛脚と揺脚があり、剛脚はクレーンガーダに作用する水平力に耐える構造とするため、クレーンガーダとピンヒンジではなく、剛結合されています。
ボックスガーダは水平力を十分に支えることができる構造となっているので、補桁は不要となります。
それぞれのガータはクレーンを支える重要部分なので、忘れないようにしましょう。
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