令和5年度 一級建築士 構造 No.16を解説、S造接合部における溶接と高力ボルトの誤りを見抜くポイント

令和5年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.16は、S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. 引張力を受ける突合せ溶接の許容応力度の取り方
2. すみ肉溶接の有効長さの算定（全長から両端のサイズを差し引く）
3. 摩擦面を赤錆状態とした高力ボルト摩擦接合のすべり係数
4. すみ肉溶接の有効のど厚とサイズ（脚長）の関係

※ 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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すみ肉溶接の有効のど厚に関する記述が誤りなんです。有効のど厚は溶接サイズ（脚長）と等しくありません。有効のど厚はサイズの1/√2倍（約0.707倍）です。溶接は45度方向の最小断面で破断するためサイズより小さくなるので、「サイズと同じ」とした選択肢4が最も不適当ということです。

各選択肢の正誤

選択肢4の「すみ肉溶接の有効のど厚をサイズ（脚長）と同じ値として計算できる」という記述が誤りで、正しくは有効のど厚はサイズ×1/√2（約0.707）です。

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すみ肉溶接の有効のど厚はなぜサイズより小さいのか

すみ肉溶接は、直角二等辺三角形の断面を持つ溶接形状です。この断面で最も薄い部分が「のど」と呼ばれる45度方向の厚さです。

サイズ（脚長）をsとすると、45度方向の長さは s×sin45° ＝ s/√2 ≈ 0.707s となります。溶接は45度方向の最小断面で破断するため、この値を有効のど厚として設計に使うわけです。

ザックリ言えば、見た目の脚長より設計に使う有効断面は小さいということです。

正しい肢を整理すると、完全溶込み（突合せ）溶接の許容応力度は母材と同等に取れ（選択肢1）、すみ肉溶接の有効長さは全長から両端のサイズ分を差し引き（選択肢2／200mm・サイズ10mmなら180mm）、赤錆状態の摩擦面のすべり係数は0.45（選択肢3）、という流れです。

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覚え方

• すみ肉溶接の有効のど厚 ＝ S × 1/√2 ≈ 0.7S（サイズより小さい）
• すみ肉の有効長さ＝全長−両端サイズ／突合せ溶接は板厚／摩擦面の赤錆すべり係数0.45

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一問一答

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