建築学生が学ぶ構造力学

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令和4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4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。

この問題では、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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この問題で問われていること

  1. 普通ボルトと溶接の併用
  2. 隅肉溶接のサイズ
  3. 高力ボルトのボルト孔中心間の距離
  4. 隅肉溶接の有効のど厚
  5. 柱の継手に必要な耐力

※ 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。上記は、その5つの記述で問われている論点を整理したものです。

正解:選択肢5(これが最も不適当な記述)

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柱や梁の継手は、その部分に生じる存在応力を十分に伝えること、かつ、部材の各応力に対する許容耐力の1/2以上の耐力をもつことが求められます。選択肢5の「1/3を超える耐力」では足りません。

地震時などに継手で先に壊れないよう、継手にはある程度の余裕(1/2以上)が必要なんです。選択肢5は1/3としているので誤りなんですね。柱・梁の継手の耐力は部材の許容耐力の1/2以上と押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 普通ボルトと溶接を併用する継手は、ボルトに初期すべりがあるため全応力を溶接で負担する。正しい記述です。
2 ○(正しい) 隅肉溶接のサイズは、一般に薄いほうの母材厚さ以下の値とする。正しい記述です。
3 ○(正しい) 高力ボルトのボルト孔の中心間距離は、ねじの呼び径の2.5倍以上とする。正しい記述です。
4 ○(正しい) 隅肉溶接の有効のど厚は、一般に隅肉サイズの0.7倍とする。正しい記述です。
5 ×(誤り) 柱の継手は存在応力を伝え、かつ部材の許容耐力の1/2以上とする。「1/3を超える」では不足

選択肢5は、継手の耐力を部材の許容耐力の1/3を超える耐力とする点が誤りで、正しくは1/2以上です。

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選択肢5のポイント

選択肢5は「柱の継手の接合用ボルト、高力ボルト及び溶接は、原則として、継手部の存在応力を十分に伝え、かつ、部材の各応力に対する許容耐力の1/3を超える耐力とする」としています。継手に必要な耐力が論点です。

鉄骨では、継手や仕口が母材より先に壊れると一気に崩壊しかねません。そこで、柱・梁の継手は「その部分に実際に生じる存在応力を伝えられること」に加えて、「部材の各応力に対する許容耐力の1/2以上の耐力をもつこと」が求められます。応力が小さい部分でも、最低限の余裕(1/2)を確保しておく考え方です。

選択肢5はこれを「1/3を超える」としており、必要な余裕より小さいため誤りです。「継手は許容耐力の1/2以上」という数値を押さえておきましょう。柱・梁の継手の耐力は部材の許容耐力の1/2以上と覚えましょう。

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覚え方

  • 柱・梁の継手=存在応力を伝え、かつ部材の許容耐力の1/2以上の耐力(1/3ではない)
  • 高力ボルト孔の中心間距離=呼び径の2.5倍以上
  • 隅肉溶接のサイズ=薄いほうの母材厚さ以下/有効のど厚=サイズの0.7倍
  • 普通ボルトと溶接の併用は全応力を溶接が負担

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Q.

柱・梁の継手は、部材の許容耐力の何分の1以上の耐力が必要?

1/2以上です。存在応力を伝えることに加え、許容耐力の1/2以上の耐力を確保します。「1/3を超える」では不足です。

出典

  • 建築技術教育普及センター「令和4年度 二級建築士試験 学科の試験 学科III(建築構造)問題」
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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