令和2年度 二級建築士 構造 No.16を解説、鉄骨構造に関する誤りを見抜くポイント

令和2年度 二級建築士試験 学科Ⅲ（建築構造）No.16は、鉄骨構造に関する問題です。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

埋込み形式の柱脚の埋込み深さ、引張材の有効断面積、トラス弦材の座屈長さ、弱軸まわりの曲げと横座屈、H形鋼の梁の曲げとせん断の負担が問われます。判断の決め手は、H形鋼の梁で曲げとせん断をそれぞれどの部分が負担するかです。

引っかけの核心は、フランジとウェブの役割です。H形鋼の梁では、曲げモーメントをフランジ、せん断力をウェブが負担します。

※ 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5（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5は、曲げをウェブ・せん断をフランジで負担するとした点が誤りで、正しくは曲げをフランジ、せん断をウェブで負担します。

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選択肢5のポイント

H形鋼は、上下の水平な板であるフランジと、その間をつなぐ縦の板であるウェブからできています。梁として使うとき、曲げモーメントとせん断力を、それぞれどの部分が受け持つかが決まっています。

曲げモーメントは、断面の上下端で応力が最も大きくなります。上下に離れて位置するフランジは、この大きな応力を効率よく受けられるので、曲げはフランジが主に負担します。

一方、せん断力は断面の中央付近で大きくなります。中央にあるウェブがこれを受けるのに適しているので、せん断はウェブが主に負担します。

選択肢5は「曲げをウェブで、せん断をフランジで」と、役割を入れ替えており、ここが誤りです。正しくは曲げはフランジ、せん断はウェブです。

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覚え方

• H形鋼の梁：曲げモーメントはフランジ（上下の板）、せん断力はウェブ（中央の板）が負担する
• 埋込み形式の柱脚は柱幅の2倍以上の埋込み深さ／引張材の有効断面積はボルト孔の欠損を考慮
• 弱軸まわりに曲げを受けるH形鋼の梁は、横座屈を考慮する必要はない

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