建築学生が学ぶ構造力学

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令和2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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令和2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

部分溶込み溶接の使用箇所、突合せ溶接と隅肉溶接の併用、重ね継手の溶接、高力ボルトの中心間距離、片側だけの接合の偏心が問われます。判断の決め手は、高力ボルトのボルト孔の中心間距離です。

引っかけの核心は、ボルトのピッチの数値です。高力ボルトの相互間の中心距離は、公称軸径の2.5倍以上とします。

※ 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4(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 ○(正しい) 部分溶込み溶接は、付加曲げによる引張応力がルート部に作用する箇所には使用しません。
2 ○(正しい) 突合せ溶接と隅肉溶接を併用する場合、応力は各溶接継目の許容耐力に応じて分担させられます。
3 ○(正しい) 応力を伝達する重ね継手の溶接には、原則として2列以上の隅肉溶接を用います。
4 ×(不適当) 高力ボルトの中心間距離は、公称軸径の2.5倍以上です。2倍以上とした点が誤りです(令68条)。
5 ○(正しい) 山形鋼や溝形鋼をガセットプレートの片側のみに接合する場合は、偏心の影響を考慮して設計します。

選択肢4は、高力ボルトの中心間距離を公称軸径の2倍以上とした点が誤りで、正しくは2.5倍以上です。

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選択肢4のポイント

高力ボルト摩擦接合では、ボルトで鋼板を強く締め付け、鋼板どうしの摩擦で力を伝えます。ボルトを並べる間隔(ピッチ)が近すぎると、うまく力を伝えられません。

建築基準法施行令第68条2項は、高力ボルト相互間の中心距離を、その径(公称軸径)の2.5倍以上とするよう定めています。ボルトどうしを近づけすぎると、孔と孔の間の鋼板の面積が小さくなって摩擦力が確保しにくくなり、また狭い部分に応力が集中して鋼板が壊れやすくなるためです。

選択肢4は「公称軸径の2倍以上」としていますが、正しくは2.5倍以上で、ここが誤りです。

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覚え方

  • 高力ボルトの中心間距離(ピッチ)は、公称軸径の2.5倍以上(令68条)。近づけすぎると摩擦力不足・応力集中
  • 部分溶込み溶接は、付加曲げの引張がルート部に作用する箇所には使わない/重ね継手は2列以上の隅肉溶接
  • 山形鋼等をガセットプレートの片側だけに接合する場合は偏心の影響を考慮する

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理解度チェック

Q.

高力ボルトの接合において、ボルト孔の中心間の距離は、公称軸径の2倍以上とすればよい。〇か×か。

×。高力ボルトの中心間距離は、公称軸径の2.5倍以上とします(令68条2項)。

Q.

応力を伝達する重ね継手の溶接には、原則として2列以上の隅肉溶接を用いる。〇か×か。

。重ね継手に隅肉溶接を1列だけにすると偏心が生じやすいため、原則として2列以上用います。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和2年度 二級建築士試験 学科の試験 学科Ⅲ(建築構造)問題」
  • 高力ボルトの中心間距離(公称軸径の2.5倍以上):建築基準法施行令第68条第2項、日本建築学会「鋼構造接合部設計指針」・JASS6
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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