二級建築士 過去問
平成30年(2018年)
問66 (学科3(建築構造) 問16)
問題文
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問題
二級建築士試験 平成30年(2018年) 問66(学科3(建築構造) 問16) (訂正依頼・報告はこちら)
- 長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合ではスパンの1/200以下とし、片持ち梁の場合ではスパンの1/150以下とする。
- 構造用鋼材の短期許容応力度は、圧縮、引張り、曲げ、せん断にかかわらず、それぞれの長期許容応力度の1.5倍とする。
- 露出形式の柱脚においては、一般に、アンカーボルトの基礎に対する定着長さをアンカーボルトの径の20倍以上とする。
- 鋳鉄は、原則として、引張応力が生ずる構造耐力上主要な部分には、使用してはならない。
- 鋼材に多数回の繰返し荷重が作用する場合、応力の大きさが降伏点以下の範囲であっても破断することがある。
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この過去問の解説 (3件)
01
長期の梁たわみ許容値は、通常時でスパンの長さの1/300とし、片持ち梁でスパン長さの1/250とします。
2. 記述は正しいです
鋼材の短期許容応力度は、長期許容応力度の1.5倍であることは覚えておきましょう。
3. 記述は正しいです
露出形式のアンカーボルト定着については、数値の正誤問題として出題されています。整理しておきましょう。
4. 記述は正しいです
令64条に関連します。
鋳鉄は炭素含有量が多く、一般鋼材よりももろい性質を持っています。
このことから、圧縮応力・接触応力以外が生じる部分には使用してはなりません。
5. 記述は正しいです
針金を繰り返し曲げ続けると切れてしまうように、繰り返し荷重が生じると、発熱などで局部的に弱点となり破断することがあります。
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02
1、梁材のたわみは通常のスパンの1/300以下とします。
また片持ち梁の場合ではスパンの1/250以下とします。
したがって誤りの記述となります。
2、 構造用鋼材の短期許容応力度は、圧縮、引張り、曲げ、せん断にかかわらず、それぞれの長期許容応力度の1.5倍となります。
したがって正しい記述となります。
3、露出形式の柱脚においては、アンカーボルトの基礎に対する定着長さはアンカーボルトの径の20倍以上とします。
したがって正しい記述となります。
4、鋳鉄は、不純物を含むため強度が弱くなります。
そのため引張応力が生ずる構造耐力上主要な部分には使用してはいけません。
したがって正しい記述となります。
5、鋼材に多数回の繰返し荷重が作用する場合、応力の大きさが降伏点以下の範囲であっても破断することがあります。
したがって正しい記述となります。
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03
最も不適当なのは、「長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合ではスパンの1/200以下とし、片持ち梁の場合ではスパンの1/150以下とする。」です。
鉄骨造の梁のたわみは、一般に、長期荷重に対して
通常の梁:スパンの1/300以下
片持ち梁:スパンの1/250以下
とします。国土交通省の「建築構造設計基準の資料」でも、この値が示されています。
したがって、1/200、1/150としている記述が不適当です。
この記述が最も不適当です。
梁は強度だけでなく、荷重を受けたときに大きくたわみすぎないことも重要です。
鉄骨造の梁では、長期荷重によるたわみを、一般に、
通常の梁:スパンの1/300以下
片持ち梁:スパンの1/250以下
とします。
例えばスパン6mの通常の梁なら、
6,000mm×1/300=20mm
が目安になります。
したがって、通常の梁を1/200、片持ち梁を1/150としている点が誤りです。
この記述は適当です。
構造用鋼材では、短期間だけ作用する地震力や風圧力などに対しては、長期間作用する荷重よりも大きな応力を許容できます。
そのため、圧縮、引張り、曲げ、せん断について、短期許容応力度は長期許容応力度の1.5倍として扱います。鋼材の許容応力度についても、この関係が示されています。
この記述は適当です。
露出形式の柱脚では、柱を基礎に固定するためにアンカーボルトを使用します。
一般的な仕様では、アンカーボルトが基礎から抜けないように、
定着長さをアンカーボルト径の20倍以上
とします。平成12年建設省告示第1456号にも、この基準が定められています。
例えば、アンカーボルトの径が20mmなら、
20mm×20=400mm以上
の定着長さが必要です。
この記述は適当です。
鋳鉄は圧縮には比較的強い一方で、引張りに弱く、粘りが少ない材料です。
建築基準法施行令では、鋳鉄について、圧縮応力または接触応力以外の応力が存在する部分には使用してはならないとされています。
したがって、引張応力が生じる構造耐力上主要な部分には、原則として使用できません。
この記述は適当です。
鋼材に同じような力が何度も繰り返して作用すると、1回の荷重では壊れないような小さな応力でも、少しずつ損傷が進むことがあります。
この現象を疲労といいます。
疲労によって、降伏点より低い応力でも、繰返し回数が多くなると最終的に破断することがあります。
この問題では、鉄骨造の梁のたわみ制限がポイントです。
長期荷重に対する一般的な目安は、
通常の梁:スパンの1/300以下
片持ち梁:スパンの1/250以下
です。
したがって、通常の梁を1/200以下、片持ち梁を1/150以下とした記述が最も不適当です。
あわせて、
鋼材の短期許容応力度→長期の1.5倍
露出柱脚のアンカーボルト定着長さ→径の20倍以上
鋳鉄→引張応力が生じる主要部分には原則使用しない
繰返し荷重→降伏点以下でも疲労破断することがある
という点も整理しておくとよいです。
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