建築学生が学ぶ構造力学

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令和6年度 一級建築士 構造 No.16を解説、S造接合部の溶接と高力ボルト縁端距離の誤りを見抜くポイント

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令和6年度 一級建築士試験 学科IV(構造)No.16は、S造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. 異強度鋼材を突合せ溶接した継目の許容応力度
  2. 通しダイアフラムと梁フランジ溶接の食い違いと補強
  3. 高力ボルト摩擦接合のすべりとせん断力
  4. 高力ボルトの最小縁端距離(せん断縁と自動ガス切断縁)

※ 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1(これが最も不適当な記述)

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強度の異なる鋼材を突合せ溶接する場合の許容応力度の基準が誤りなんです。溶接継目の許容応力度は、強度が低いほうの鋼材の許容応力度によります。高いほうの鋼材に合わせて設定することはできません異強度溶接は弱いほうの鋼材が基準なんです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) 溶接継目の許容応力度は強度が低いほうの鋼材の許容応力度による(高いほうではない)
2 ○(正しい) 通しダイアフラムと梁フランジの突合せ溶接で許容値を超える食い違い等が生じた場合は補強が必要
3 ○(正しい) 高力ボルト摩擦接合は、摩擦面にすべりが生じるまで高力ボルトにせん断力は生じない
4 ○(正しい) 高力ボルトの最小縁端距離は「せん断縁の場合」より「自動ガス切断縁の場合」のほうが小さい

選択肢1の「強度が高いほうの鋼材と同じ許容応力度とすることができる」という記述が誤りで、正しくは強度が低いほうの鋼材の許容応力度によるです。

独学だと、こういう論点の背景を一つずつ調べるだけで時間が溶けます。要点を絞った講義で効率よく進めたいなら、スタディングの建築士講座(スマホ完結・大手の約1/10)を無料で試せます。

選択肢1のポイント

強度の異なる鋼材を突合せ溶接する場合、溶接部全体の強さは弱いほうの素材で制約されます

たとえばSN400とSN490を溶接した場合、溶接継目の許容応力度はSN400(低いほう)の値で計算しなければなりません。「溶接材料を強くすれば溶接部も強くなる」という発想は誤りで、母材が弱ければそちらが先に破断するためなんです。

一方、正しい肢を整理すると、通しダイアフラムと梁フランジの突合せ溶接で許容値を超える食い違いが生じれば補強が必要で(選択肢2)、高力ボルト摩擦接合はすべりが生じるまでボルトにせん断力は生じず(選択肢3)、高力ボルトの最小縁端距離はせん断縁より自動ガス切断縁のほうが小さい(選択肢4)、という流れです。

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覚え方

  • 異強度溶接の許容応力度 = 低いほうの鋼材が基準(弱いリンクで全体が決まる)
  • 摩擦接合はすべりまでボルトにせん断力なし/縁端距離はせん断縁>自動ガス切断縁

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一問一答

Q.

強度の異なる鋼材を突合せ溶接する場合、溶接継目の許容応力度はどちらの鋼材の値を使うか。

強度が低いほうの鋼材の許容応力度を使います。高いほうに合わせることはできません。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和6年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV(構造)問題」
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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