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技術士の過去問 令和3年度(2021年) 基礎科目「設計・計画に関するもの」 問5

問題

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構造設計に関する次の(ア)〜(工)の記述について、それぞれの正誤の組合せとして、最も適切なものはどれか。ただし、応力とは単位面積当たりの力を示す。

(ア)両端がヒンジで圧縮力を受ける細長い棒部材について、オイラー座屈に対する安全性を向上させるためには部材長を長くすることが有効である。
(イ)引張強度の異なる、2つの細長い棒部材を考える。幾何学的形状と縦弾性係数、境界条件が同一とすると、2つの棒部材の、オイラーの座屈荷重は等しい。
(ウ)許容応力とは、応力で表した基準強度に安全率を掛けたものである。
(工)構造物は、設定された限界状態に対して設計される。考慮すべき限界状態は1つの構造物につき必ず1つである。
   1 .
ア:正  イ:誤  ウ:正  エ:正
   2 .
ア:正  イ:正  ウ:誤  エ:正
   3 .
ア:誤  イ:誤  ウ:誤  エ:正
   4 .
ア:誤  イ:正  ウ:正  エ:誤
   5 .
ア:誤  イ:正  ウ:誤  エ:誤
( 技術士 第一次試験 令和3年度(2021年) 基礎科目「設計・計画に関するもの」 問5 )
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この過去問の解説 (1件)

30

正解は5です

(ア)誤り

オイラー屈折というのは部材の両端を抑えたときに部材がぐにゃと曲がる現象のことです。

これが柱などだと危険ですね。

部材が長くなればより曲がりやすくなると考えられるためより危険といえます。

従ってこの記述は誤りです。

(イ)正しい

オイラー座屈の座屈荷重の式は以下になります。ここに引張強度は含まれれないため

文中の前提のとおりならば座屈荷重は等しいといえます。

Pcr2EI/L2k

E…ヤング係数

I…断面2次モーメント

Lk…座屈長さ

(ウ)誤り

許容応力は基準強度に安全率を「除した(割った)」ものになります。

σalF/S

Sが安全率

(エ)誤り

終局限界状態と使用限界状態など一つとは限りません。

受験している専門部門によってこの問題は選択するかどうかが大きく変わると思います。

もう少し複雑な計算問題も出ることが想定されるので、難しそうであれば切ってしまったほうがいいかもしれません。

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