令和3年度 一級建築士 構造 No.16を解説、鉄骨構造の接合部に関する誤りを見抜くポイント

令和3年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.16は、鉄骨構造の接合部に関する問題です。

この問題では、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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この問題で問われていること

1. 高力ボルト摩擦接合の肌すきとフィラープレート
2. 摩擦接合の二面せん断の短期許容せん断応力度
3. 完全溶込み溶接とすみ肉溶接の許容せん断応力度
4. 完全溶込み溶接とスカラップによる断面欠損

※ 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。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。

正解：選択肢4（これが最も不適当な記述）

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梁フランジ・ウェブを完全溶込み溶接にしても、梁端にスカラップ（扇形の切欠き）があれば断面欠損と応力集中が生じ、梁端接合部の最大曲げ耐力は低下します。だから断面欠損の有無は耐力に効くんですね。選択肢4は「完全溶込み溶接としたので断面欠損の有無を考慮しないこととした」としていますが、スカラップの有無に触れずに考慮しないとするのは誤りです。

フィラープレートの挿入・二面せん断0.9T0・のど断面の許容せん断応力度を同じ値とする扱いは、いずれも正しい。完全溶込み溶接でもスカラップの断面欠損は最大曲げ耐力に影響すると押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢4は、完全溶込み溶接としたことを理由に最大曲げ耐力でスカラップの断面欠損を考慮しないとした点が誤りで、正しくはスカラップがあれば断面欠損を考慮します（考慮を省けるのはノンスカラップ工法など）。

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選択肢4のポイント

選択肢4は、梁端を完全溶込み溶接にすれば、スカラップによる断面欠損を無視してよいか、が論点です。溶接の種類と断面欠損は別の話だと気づけるかがカギです。

スカラップは、溶接の交差部を避けるために設ける扇形の切欠きです。ここがあると、梁フランジの断面が欠損し、さらに切欠き先端に応力が集中します。フランジを完全溶込み溶接で全断面つないでも、スカラップ部での断面欠損・応力集中は残るので、梁端接合部の最大曲げ耐力は低下します。

つまり最大曲げ耐力を求めるときはスカラップによる断面欠損を考慮するのが原則で、考慮を省けるのは欠損のないノンスカラップ工法などに限られます。選択肢4は溶接の種類を理由に一律「考慮しない」としているので誤りというわけです。

ザックリ言えば、完全溶込み溶接でも、スカラップがあれば梁端の最大曲げ耐力に断面欠損を考慮するということです。

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覚え方

• スカラップ＝断面欠損＋応力集中で梁端の最大曲げ耐力が低下（考慮が必要）
• 断面欠損を省けるのはノンスカラップ工法など
• 肌すき1mm超＝表面処理したフィラープレートを挿入
• 基準強度が同じなら、完全溶込み溶接もすみ肉溶接ものど断面の許容せん断応力度は同じ

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一問一答

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