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応力度について

2019年02月22日

お疲れ様です。伊藤です。

本日は、在校生・卒業生のみなさんから、よく質問される応力度について、少しまとめてみたいと思います。今後の勉強の参考になれば幸いです。

まず、応力とは、部材の内部に働く力、すなわち内力のことであり、次のように4つ挙げられます。

①曲げモーメント

②せん断力

③軸方向力(圧縮)

④軸方向力(引張)

 

応力度とは、部材断面に分布している各応力のことです。とりあえず、難しい話は抜きにして、言葉の定義を考えてみたいと思います。

つまり、応力の種類が4つあったのに対応して、応力度も次のように4つ挙げられます(ちょっと、英語はあやしいですが…)。

①曲げ応力度(記号:σb)→ bending stress

②せん断応力度(記号:σs)→ shearing stress

③圧縮応力度(記号:σc)→ compressive stress

④引張応力度(記号:σt)→ tensile stress

ここで、例えば、σbの意味についてですが、σ(シグマ)が応力度を表し、bが曲げ(bending)を表していますので、すなわち、σb → 曲げ応力度となります。

あと、それぞれの応力度には、建築基準法で決められた許容値があり、その値のことを許容応力度といい、記号はfで表します。例えば、許容曲げ応力度は、fbとなります。

 

それから、重要なのが単位です!

単位は、いずれの応力度も単位面積当たりの力(N/cm2など)で表されます!!

 

以上のことを、公式と共にまとめると下記のようになります。ディメンションチェックも記しまたので、確認してみてください。

 

力学系問題NO.3

2019年02月20日

お疲れ様です。伊藤です。

前回に引き続き、応力度の問題ですが、今回は「曲げ応力度」と「せん断応力度」を求める問題です。

本日、初めて出現する『最大せん断応力度』なるものについてですが、最後に長方形断面の場合は、3/2倍、すなわち、1.5倍することを忘れないようにしましょう!

今の時期の力試しとして、下記の問題にチャレンジしてみて下さい。例によって、スラスラ解けるのであれば、かなりの実力があると考えていいと思います。

(もう、何度も書いていることですが、大切なのは「復習」です。最初は解けなかった問題も、今度・この次、同じ問題が出たときこそは、必ず解けるようになっておくことが重要です!!)

 

力学系NO.3(2級過去問 H21) 図のような荷重を受ける単純梁に、断面60㎜×100㎜の部材を用いた場合、その部材に生じる最大曲げ応力度の大きさと最大せん断応力度の大きさとの組合せとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。

力学系問題NO.2

2019年02月14日

お疲れ様です。伊藤です。

前回に引き続き、応力度(曲げ材の検討)の問題です。

前回(H25)の過去問と比べると、本日の問題のほうが難易度としては数段難しくなっています。その理由として、次の2つが挙げられます。

①作用している荷重が「等分布荷重」であること

②その場合の単純梁における最大曲げモーメントの値を求めなければならないこと

力学の問題において使用する公式は、いつも決まっています。そして、公式は絶対に暗記しておかなければなりません。まず、暗記です。公式を覚えることが、力学の問題を解くにあたっての必須事項になります。その上で、例えば本問のように、単純に公式に数値を代入するだけではなくて、最大曲げモーメントの値を求めるなどの「ひと手間」が必要になる場合があります。

もう何度も書いてますが、初見では難解に思える問題も繰り返し解き直すうちに、初見ほどの難解さは薄れていくはずです。そして、最後には遂に得意な問題へと変わります。この過程は、RPGに出てくる難敵に対しての行動に似ていると思っています。最初は全然歯が立たない敵ボスも、何度も戦闘を繰り返してレベルを上げて、いろんな武器や魔法を手に入れてスキルアップすることによって、あっさり倒せるようになります。ただ、ゲームは楽しいので、それこそ何百回、何千回と同じ行動を繰り返してレベル上げすることが、それほど苦にはなりませんが、基本的に勉強は楽しくないので、そんなに繰り返し解くことはしません(自分の場合ですが)。

よく過去問を3回(3周)解くことを基本とした勉強スケジュールを目にしますが、個人的には全く足りないと思っています。やっぱり、学科試験突破を確実なものとするのであれば、最低10回(10周)を目指すべきです。

ちょっと、話が長くなりましたが、下記の問題がスラスラ解けるようであれば、力学的な実力については全く問題ないと思われます。

 

力学系NO.2(2級過去問 H26) 図のような等分布荷重を受ける単純梁に断面75mm×200mmの部材を用いた場合、A点の最大曲げ応力度が1N/mm2となるときの梁の長さの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の断面は一様とし、自重は無視するものとする。

 

 

力学系問題NO.1

2019年02月13日

お疲れ様です。伊藤です。

今回から、力学系の問題を少し集中的に取り扱っていこうと思います。

1回目の本日は、よく質問される応力度の問題です。初めのうちは難解に思える問題も、くり返し解き直すことによって、得意な問題に変わるはずです。下記の問題は、よく出題される形式です。今の時期、このような問題がスラスラ解けるのであれば、力学系の問題に対しては、かなりの自信を持っていいと思います。

 

力学系NO.1(2級過去問 H25) 図のような長方形断面を有する木造の梁のX軸についての許容曲げモーメントとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、梁材の許容曲げ応力度は、12 N/㎜2とする。

 

 

学科Ⅴ(施工)(1級過去問)NO.10

2019年02月07日

お疲れ様です。伊藤です。

 

本日の学科Ⅴ(施工)は、防水工事の基本問題です。

アスファルト防水工事とその他の工事との違いなどは頻出の項目ですので、よく確認しておきましょう!

 

学科Ⅴ(施工)(1級過去問 H27)

NO.10 防水工事に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  1. アスファルト防水工事において、防水下地の入隅及び出隅については、通りよく45度の面取りとした。
  2. アスファルト防水工事においては、パラペット等の保護コンクリートに設ける伸縮目地の割付けについては、パラペット等の立上り部の仕上り面から600mm程度とし、中間部は縦横の間隔を3,000mm程度とした。
  3. 塗膜防水工事において、防水材塗継ぎの重ね幅を50mmとし、補強布の重ね幅を100mmとした。
  4. シーリング工事において、2成分形シーリング材は、1組の作業班が1日に行った施工箇所を1ロットとして、ロットごとに別に作成したサンプルにより、定期的に練混ぜ後の硬化状態を確認した。

 

 

学科Ⅳ(構造)(1級過去問)NO.10

2019年02月06日

お疲れ様です。伊藤です。

本日の構造は力学系の問題です。

ちょっと、初の試みとして、手書きで解答例を作成してみました。力学系問題は数式等の挿入が面倒に思えて、今まで意図的に避けてきました。少し見づらい箇所もあろうかとは思いますが、ご容赦ください。できれば、これからは計算問題特集などもやっていこうと思っています。

下記の問題は、崩壊荷重を求める問題としては、一般的な難易度の問題だと思います。左右の柱の長さが異なったラーメン構造となっていますので、それぞれの塑性ヒンジにおける回転角が違う値になることには注意が必要です。

塑性解析系の問題は一級建築士試験特有の出題範囲ですが、一度、解法の手順等を覚えてしまえば、トラス等の問題と同様に得点源となり得る分野です!!

 

学科Ⅳ(構造)(1級過去問 H27)

NO.10 図-1のような水平荷重Pを受けるラーメンにおいて、水平荷重Pを増大させたとき、そのラーメンは、図-2のような崩壊機構を示した。ラーメンの崩壊荷重Puの値を求めよ。ただし、柱、梁の全塑性モーメントの値は、それぞれ400kNm、200kNmとする。

 

学科Ⅲ(法規)(1級過去問)NO.10

2019年02月05日

お疲れ様です。伊藤です。

本日の学科Ⅲ(法規)は、学科Ⅳ(構造)の問題として出題されても、全く違和感のない問題です。要するに、法令集を引かなくても解ける問題ということになります。

ポイントは、長期(常時)荷重と短期(非常時)荷重のそれぞれの各種許容応力度の大まかな数値等を覚えているかどうかということだと思います。そんなに細かい数値を覚える必要はないと思いますが、木材・鋼材・コンクリート材の長期と短期の関係くらいは押さえておく必要があると思います。

 

学科Ⅲ(法規)(1級過去問 H28)

NO.10 構造強度に関する次の記述のうち、建築基準法上、誤っているものはどれか。

  1. 炭素鋼の構造用鋼材における、短期に生ずる力に対する引張りの許容応力度は、長期に生ずる力に対する引張りの許容応力度の数値の1.5倍の数値としなければならない。
  2. 径25mmの異形鉄筋における、短期に生ずる力に対する圧縮の許容応力度は、鋼材等の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める基準強度の数値を1.5で除して得た数値としなければならない。
  3. 木材の繊維方向における、短期(積雪時を除く。)に生ずる力に対する圧縮の許容応力度は、原則として、木材の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める圧縮に対する基準強度の数値に2/3を乗じて得た数値としなければならない。
  4. ステンレス鋼の構造用鋼材における、長期に生ずる力に対する引張りの許容応力度は、鋼材等の種類及び品質に応じて国土交通大臣が定める基準強度の数値を1.5で除して得た数値としなければならない。

 

 

 

学科Ⅱ(環境・設備)(1級過去問)NO.10

2019年02月04日

お疲れ様です。伊藤です。

 

本日は、環境・設備の分野から、頻出問題の紹介です。

もう、ある程度、勉強が進んでいる人にとっては、すぐに正答枝を見つけ出すことができると思いますが、本格的な勉強は「まだ」という人は、まずは下記のような問題の内容を勉強してみて下さい。

 

学科Ⅱ(環境・設備)(1級過去問 H28)

NO.10 伝熱に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  1. 透明フロート板ガラスは、一般に、可視光線に比べて長波長域の赤外線を通しにくい。
  2. 単層壁の熱貫流抵抗は、同一の材料で壁の厚さを2倍にしても2倍にはならない。
  3. 壁体表面の対流熱伝達率は、風速が大きいほど大きくなる。
  4. グラスウールの熱伝導率は、一般に、かさ比重(密度)が大きいほど大きくなる。

 

 

学科Ⅰ(計画)(1級過去問)NO.10

2019年02月01日

お疲れ様です。伊藤です。

本日は、計画系の問題(1級過去問)の紹介です。

下記の問題は、それぞれの選択枝において、全て完璧に正しい組合せを知らなくても、作品名と設計者や建築様式等を『何となく』知っていれば、解ける問題だと思います。

計画系の問題が苦手だとしても、それでも、知っておかなければならない最低限の知識というものがあると思います。それが下の問題だと思います。

(偉そうに書いてますが、自分は計画教科で足切りにあった経験があります…。)

 

学科Ⅰ(計画)(1級過去問 H27)

NO.10 「建築作品名」、「人名」及び「建築作品の特徴・背景」の組合せのうち、最も不適当なものは、次のうちどれか。

 

 

学科Ⅳ(施工)(2級過去問)NO.10

2019年01月31日

お疲れ様です。伊藤です。

 

本日は、施工教科から鉄骨分野の問題です。

10年分くらいの過去問をくり返し解き直していると、だいたい同じ内容が問われている箇所が分かってくるはずです。そういう意味で、下記の問題は必ず得点しなければならない基本問題だと思います。

結局、こういう基本問題の正誤が、最終的な合否に関わってくるような気がしています。

 

学科Ⅳ(施工)(2級過去問 H29)

NO.10 鉄骨工事における建方に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

  1. 高力ボルト接合による継手の仮ボルトは、本接合のボルトと同軸径の普通ボルトを用い、締付け本数は、一群のボルト数の1/3以上、かつ、2本以上とした。
  2. 柱接合部のエレクションピースは、あらかじめ工場において、鉄骨本体に強固に取り付けた。
  3. 本接合に先立ち、ひずみ修正し、建入れ直しを行った。
  4. ターンバックル付きの筋かいを有する構造物においては、その筋かいを用いて建入れ直しを行った。
  5. 架構の倒壊防止用に使用するワイヤーロープを、建入れ直し用に兼用した。