建築学生が学ぶ構造力学

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平成29年度 二級建築士 構造 No.17を解説、鉄骨構造の接合に関する誤りを見抜くポイント

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平成29年度 二級建築士試験 学科Ⅲ(建築構造)No.17は、鉄骨構造の接合に関する問題です。5つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題のポイント

高力ボルト摩擦接合の応力伝達、フィラープレートの鋼種、高力ボルトと溶接の併用、隅肉溶接の有効のど厚、隅肉溶接の有効長さが問われます。決め手は、高力ボルト摩擦接合が何によって応力を伝えるかです。

引っかけの核心は、選択肢1「高力ボルト摩擦接合部の許容応力度は、鋼材間の摩擦力と高力ボルトのせん断力との和として応力が伝達されるものとして計算する」です。摩擦接合は、摩擦力のみで応力を伝達します。

※ 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。

正解:選択肢1(これが最も不適当な記述)

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各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(不適当) 高力ボルト摩擦接合は摩擦力のみで応力を伝達します。ボルトのせん断力との和とした点が誤りです。
2 ○(正しい) 両面とも摩擦面処理をしたフィラープレートは、接合する母材の鋼種にかかわらず、400N/mm²級の鋼材でよいとされています。正しい記述です。
3 ○(正しい) 一つの継手で高力ボルト摩擦接合が溶接接合より先に施工されるときは、高力ボルト摩擦接合部と溶接継目に応力を分担させられます。正しい記述です。
4 ○(正しい) 構造計算に用いる隅肉溶接の有効のど厚は、一般に、隅肉サイズの0.7倍です。正しい記述です。
5 ○(正しい) 応力を伝達する隅肉溶接の有効長さは、一般に、隅肉サイズの10倍以上、かつ40mm以上とします。正しい記述です。

選択肢1は、摩擦力とボルトのせん断力の和で応力が伝わるとした点が誤りで、摩擦接合は摩擦力のみで伝達します。

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選択肢1のポイント

高力ボルト摩擦接合は、ボルトを強く締め付けて、接合する鋼材どうしを強く押し付けます。すると鋼材の間に摩擦力が生じ、この摩擦力によって力を伝えます。

このとき、高力ボルト自体はせん断力を受けて力を伝えるのではありません。ボルトのせん断で伝えるのは、支圧接合やリベットです。摩擦接合は摩擦力のみで応力を伝達します。

選択肢1は摩擦力とボルトのせん断力の和としていますが、摩擦接合は摩擦力のみです。「摩擦接合は摩擦力だけで伝える」と押さえます。

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覚え方

  • 高力ボルト摩擦接合は摩擦力のみで応力を伝達する(ボルトのせん断力は加えない)
  • 隅肉溶接の有効のど厚は隅肉サイズの0.7倍
  • 隅肉溶接の有効長さは隅肉サイズの10倍以上かつ40mm以上
  • 摩擦面処理したフィラープレートは母材によらず400N/mm²級でよい

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理解度チェック

Q.

高力ボルト摩擦接合は、鋼材間の摩擦力と高力ボルトのせん断力の和として応力を伝達する。〇か×か。

×摩擦力のみで応力を伝達する。

Q.

隅肉溶接の有効のど厚は、隅肉サイズの何倍か。

0.7倍

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出典

  • 建築技術教育普及センター「平成29年度 二級建築士試験 学科の試験 学科Ⅲ(建築構造)問題」
  • 鉄骨構造の接合(摩擦接合は摩擦力のみで伝達、有効のど厚0.7倍、有効長さ、フィラープレート):鋼構造設計規準ほか。
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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