令和3年度 二級建築士 構造 No.6を解説、長柱の弾性座屈荷重に関する誤りを見抜くポイント

令和3年度 二級建築士試験 学科Ⅲ（建築構造）No.6は、長柱の弾性座屈荷重に関する問題です。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

弾性座屈荷重が、断面・材料・座屈長さ・支持条件でどう変わるかが問われます。オイラーの式を思い出せば判断できます。

引っかけの核心は、ヤング係数です。弾性座屈荷重は、オイラーの式 Pe＝π²EI／lk² で表され、ヤング係数Eに比例します。反比例ではありません。

※ 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2（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2は、弾性座屈荷重がヤング係数に反比例するとした点が誤りで、オイラーの式よりヤング係数に比例します。

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

長柱の弾性座屈荷重は、オイラーの式 Pe＝π²EI／lk² で表されます。Eはヤング係数、Iは断面二次モーメント、lkは座屈長さです。

この式で、EとIは分子にあるので、弾性座屈荷重はEとIに比例します。ヤング係数が大きい材料ほど、また断面二次モーメントが大きい断面ほど、座屈しにくく座屈荷重は大きくなります。一方、lkは分母で2乗されているので、座屈長さの2乗に反比例します。

選択肢2は「ヤング係数に反比例する」としていますが、Eは分子にあり比例です。Pe＝π²EI／lk²の形を覚えておくと見抜けます。

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覚え方

• 弾性座屈荷重 Pe＝π²EI／lk²：ヤング係数E・断面二次モーメントIに比例、座屈長さlkの2乗に反比例
• 水平移動拘束では両端固定のほうが両端ピンより座屈長さが短く座屈荷重が大きい
• 水平移動自由で両端固定＝水平移動拘束で両端ピン（座屈長さlk＝l）で同じ値

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理解度チェック

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