建築学生が学ぶ構造力学

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令和3年度 一級建築士 構造 No.29を解説、鋼材に関する誤りを見抜くポイント

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令和3年度 一級建築士試験 学科IV(構造)No.29は、鋼材に関する問題です。

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. 炭素量の増加と強度・靱性・溶接性
  2. 板厚方向(Z方向)の強度
  3. SN490Bの「490」が何の下限値か
  4. TMCP鋼の板厚と基準強度

※ 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3(これが最も不適当な記述)

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SN490Bの「490」は引張強さの下限値を表す数値で、降伏点(耐力)の下限値ではありません。降伏点はもっと低く、板厚により325N/mm²などと別に規定されています。選択肢3は「降伏点又は耐力の下限値を490とする」としているので誤りなんですね。

炭素量増加で靱性・溶接性が低下する・板厚方向の強度が小さい・TMCP鋼の板厚と基準強度の保証は、いずれも正しい。SN490Bの490は引張強さの下限値(降伏点ではない)と押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 炭素量が増加すると、強度や硬度は増加するが、靱性や溶接性は低下する。正しい記述です。
2 ○(正しい) 熱間圧延鋼材の強度は、圧延方向(L)や直角方向(C)に比べ、板厚方向(Z)は小さい傾向がある。正しい記述です。
3 ×(誤り) SN490Bの「490」は引張強さの下限値。「降伏点又は耐力の下限値を490とする」は誤り。
4 ○(正しい) TMCP鋼は、板厚40mm超100mm以下でも、40mm以下と同じ基準強度が保証されている。正しい記述です。

選択肢3は、SN490Bの「490」を「降伏点又は耐力の下限値」とした点が誤りで、正しくは引張強さの下限値が490N/mm²です(降伏点は板厚により325N/mm²など別に規定)。

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選択肢3のポイント

選択肢3は、SN490Bという鋼材記号の数字「490」が、降伏点を表すのか引張強さを表すのか、が論点です。鋼材記号の読み方を正しく押さえているかが問われます。

建築構造用圧延鋼材SN材の記号の数字は、引張強さ(の下限値)を表します。SN490Bなら引張強さの下限が490N/mm²。一方、設計で基準強度Fとして使う降伏点はそれより低く、SN490Bでは板厚16mm以下で325N/mm²などと別に定められています。

そのうえでSN材には、降伏比の上限値や引張強さの下限値なども規定されています。選択肢3は「降伏点又は耐力の下限値を490とする」としており、490を降伏点と取り違えている点が誤り。「SN〇〇〇の数字は引張強さ」と覚えましょう。

ザックリ言えば、SN490Bの490は引張強さの下限値で、降伏点の下限値ではないということです。

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覚え方

  • SN490Bの「490」=引張強さの下限値(降伏点ではない)。降伏点は板厚16mm以下で325など
  • 炭素量が増える=強度・硬度は上がるが靱性・溶接性は低下
  • 板厚方向(Z方向)=L・C方向より強度が小さい傾向
  • TMCP鋼=板厚40超100以下でも40以下と同じ基準強度を保証

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一問一答

Q.

SN490Bの「490」は、降伏点又は耐力の下限値を表す?

違います。「490」は引張強さの下限値(490N/mm²)です。降伏点はそれより低く、板厚16mm以下で325N/mm²などと別に規定されています。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和3年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV(構造)問題」
  • 日本産業規格(JIS G 3136 建築構造用圧延鋼材)
ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

建築士 過去問(構造)

プロフィール

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