建築学生が学ぶ構造力学

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令和元年度 二級建築士 構造 No.23を解説、鋼材に関する誤りを見抜くポイント

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令和元年度 二級建築士試験 学科Ⅲ(建築構造)No.23は、鋼材に関する問題です。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

鋼とアルミの比重比、鋼材の伸び、黒皮の防食、SD345の降伏点、SN400とSS400のヤング係数が問われます。決め手は、鋼材の比重がアルミの何倍かです。

引っかけの核心は、選択肢1「鋼材の比重は、アルミニウム材の比重の約1.5倍」です。鋼の比重は約7.85、アルミは約2.7で、約3倍です。

※ 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) 鋼の比重はアルミの約3倍(鋼7.85/アルミ2.7)。約1.5倍とした点が誤りです。
2 ○(正しい) 長さ10mの鋼材に一様に100N/mm²の引張応力が生じると、約5mm伸びる。正しい。
3 ○(正しい) 熱間圧延で生じる黒い錆(黒皮)は、鋼の表面に被膜を作り防食効果がある。正しい。
4 ○(正しい) 異形棒鋼SD345の降伏点の下限値は、345N/mm²である。正しい。
5 ○(正しい) SN400材とSS400材のヤング係数は同じである。正しい。

選択肢1は、鋼の比重をアルミの約1.5倍とした点が誤りで、鋼はアルミの約3倍の比重です。

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選択肢1のポイント

鋼の比重は約7.85、アルミニウムの比重は約2.7です。7.85÷2.7はおよそ2.9で、約3倍になります。

鋼はアルミより重い(比重が大きい)ぶん、強度も高い材料です。選択肢1の「約1.5倍」は過小です。

「鋼はアルミの約3倍の比重」と押さえます。なお、ヤング係数は鋼種によらず一定なので、SN400とSS400で同じ(選択肢5は正しい)です。

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覚え方

  • 鋼の比重はアルミの約3倍(鋼7.85/アルミ2.7)
  • 鋼材(ヤング係数約2.05×10⁵)は100N/mm²で10mが約5mm伸びる
  • 黒皮(熱間圧延の酸化被膜)は防食効果がある
  • SD345の降伏点の下限値は345N/mm²、SN400とSS400のヤング係数は同じ

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理解度チェック

Q.

鋼材の比重は、アルミニウム材の比重の約1.5倍である。〇か×か。

×約3倍(鋼7.85/アルミ2.7)です。

Q.

異形棒鋼SD345の降伏点の下限値は。

345N/mm²です。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和元年度 二級建築士試験 学科の試験 学科Ⅲ(建築構造)問題」
  • 鋼材(鋼はアルミの約3倍の比重、鋼材の伸び、黒皮、SD345の降伏点、ヤング係数):JIS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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