令和元年度 一級建築士 構造 No.16を解説、鉄骨構造の設計（幅厚比）に関する誤りを見抜くポイント

令和元年度 一級建築士試験 学科Ⅳ（構造）No.16は、鉄骨構造の設計に関する問題です。4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題のポイント

限界細長比と基準強度の関係、幅厚比の上限値、フランジとウェブの比較、筋かい端部の破断耐力が問われます。決め手は、限界細長比が基準強度F値でどう動くかです。

引っかけの核心は、柱の許容圧縮応力度に用いる限界細長比を「基準強度F値が大きいほど大きくなる」としているところです。限界細長比はF値が大きいほど小さくなります。

※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。

正解：選択肢1（これが最も不適当な記述）

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各選択肢の正誤

選択肢1は、限界細長比が基準強度F値が大きいほど大きくなるとした点が誤りで、F値が大きいほど小さくなります。

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選択肢1のポイント

限界細長比Λは、柱がオイラー座屈で決まるか、材料の降伏で決まるかの境目となる細長比です。式で書くと Λ＝√(π²E／0.6F) で、分母に基準強度Fが入ります。

ヤング係数Eは鋼種が違ってもほぼ一定なので、Fが大きくなると分母が増え、Λは小さくなります。つまり強度の高い鋼材ほど、より短い細長比で座屈が問題になり、限界細長比は下がります。同じ理由で、塑性変形能力を保つための幅厚比の上限値（√(E/F)に比例）も、Fが大きいほど小さくなります（選択肢2）。

選択肢1は、限界細長比がF値とともに大きくなるとしていますが、式の分母にFがあるので関係は逆で誤りです。「強い鋼材ほど、限界細長比も幅厚比の上限も小さくなる」と押さえます。

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覚え方

• 限界細長比Λ＝√(π²E/0.6F)。基準強度F値が大きいほど小さくなる
• 幅厚比の上限値（∝√(E/F)）も、F値が大きいほど小さくなる
• H形鋼梁の幅厚比の上限値は、ウェブ＞フランジ（フランジは片側自由で座屈しやすい）
• 筋かい端部・接合部の破断耐力は、軸部の降伏耐力の1.2倍以上

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理解度チェック

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