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.27を解説、木材の並列材・クリープ・収縮率に関する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.27は、木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. 並列材+構造用合板による曲げ基準強度の割増
  2. 無等級材の繊維方向の基準強度の大小関係
  3. 木材のクリープと含水状態(気乾と湿潤)
  4. 木材の収縮率の方向による違い

※ 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2(これが最も不適当な記述)

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無等級材の繊維方向の基準強度の大小関係が誤りなんです。正しい大小は引張 > 曲げ > せん断で、せん断が最も小さく、引張が最も大きいです。木材は繊維に沿って引っ張るのが最強、ずり剥がすせん断が最弱なんです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 並列材に構造用合板を張ると、曲げ基準強度に割増係数を乗じた数値を使うことができる
2 ×(誤り) 無等級材の基準強度の大小は引張 > 曲げ > せん断。選択肢の順序が誤り
3 ○(正しい) 木材のクリープによる変形は気乾状態より湿潤状態のほうが大きい
4 ○(正しい) 収縮率の大小は繊維方向 < 半径方向 < 年輪の接線方向

選択肢2の「基準強度の大小関係がせん断 < 曲げ < 引張でない記述」が誤りで、正しくはせん断が最小、次に曲げ、引張が最大です。

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2のポイント

木材の無等級材(スギ・ヒノキ等)の繊維方向の基準強度を比べると、引張が最も大きく、曲げがその次、せん断が最も小さくなります

ザックリ言えば、木材は繊維に沿って引っ張るのが最も強く、繊維方向にずり剥がすせん断が最も弱いわけです。せん断と曲げ・引張の順序を入れ替えると誤りになります。実際の値の例として、スギの場合、引張は約17〜22 N/mm²、曲げは約16〜20 N/mm²、せん断は約2 N/mm²程度と大きな差があります。

一方、正しい肢を整理すると、並列材に構造用合板を張ると曲げ基準強度に割増係数を乗じることができ(選択肢1)、木材のクリープは気乾状態より湿潤状態のほうが大きく(選択肢3)、収縮率は繊維方向<半径方向<年輪の接線方向(選択肢4)、という流れです。

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覚え方

  • 木材基準強度:引張 > 曲げ > せん断(せん断が一番小さい)
  • 並列材+合板は曲げ割増/クリープは湿潤で大/収縮率は繊維方向<半径<接線

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一問一答

Q.

木材(無等級材)の繊維方向の基準強度を大きい順に並べると?

引張 > 曲げ > せん断(せん断が最も小さい)。

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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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