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Oct 17, 2022
カテゴリ：建築士受験！！
構造文章編第5回（鉄骨造-1（材料1）） 建築士試験に独学で挑戦する方のために、過去問を使って問題の解き方・ポイント・解説などを行っています。 過去問約20年分を1肢ごとにばらして、出題の項目ごとに分けてまとめています。1，2級両方載せていますので、1級受験の方は2級問題で慣らしてから1級問題に挑戦。2級受験の方は、時々1級の過去問題からも出題されますので参考程度に1級問題を見ておくと得点UPが狙えます！！ 全科目終わるには先の長い話ですが、勉強の参考になると嬉しいです！ 構造-9 構造の問題は大きく構造力学（計算問題）と各種構造・建築材料（文章問題）に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。 構造（文章） 5．鉄骨造-1（材料-1） 今回から数回にかけて、文章問題の一般構造の分野から鉄骨造を紹介します。2級でも1級でも必ず数問出題されます。鉄骨造の分野だけでも、材料・強度・接合・座屈・筋かい・柱脚・部材設計など幅広く出題されます。鉄骨造1回目として、材料系から紹介します。 （問題は、一部修正しているものもあります。） ***************************************************************** 問題 □ 鉄骨造（鋼材の性質等－１） 鋼材の種類・強度等（2級） １ 建築構造用圧延鋼材は、SN材と呼ばれ、日本産業規格（JIS）により建築物固有の要求 性能を考慮して規格化された鋼材である。（2級H14,H23,R02） ２ JISに定められている鋼材SN400Aは、建築構造用圧延鋼材の一種である。（2級H15） ３ JISに定められている鋼材STK400は、一般構造用炭素鋼管の一種である。（2級H15） ４ JISに定められている鋼材SS400は、溶接構造用圧延鋼材の一種である。（2級H15） ５ 日本産業規格JISにおいて、「建築構造用圧延鋼材SN400」と「一般構造用圧延鋼材SS 400」のそれぞれの引張強さの下限値から上限値までの範囲は、同じである。 （2級H16,H21,H24） ６ 一般構造用圧延鋼材SS400の引張強さの下限値は、400N/㎟である。（2級H17） ７ 鋼材の硬さは、引張強さとの相関があり、ビッカーズ硬さ等を測定することにより、そ の鋼材の引張強さを換算することができる。（2級H18,H21,H23,H27） ８ 一般構造用圧延鋼材SS400は、引張強さ400N/㎟級の鋼材として、建築物に用いられる ことが最も多い。（2級H18） ９ 建築構造用圧延鋼材は、SM材と呼ばれ、JISにより建築物固有の要求性能を考慮して規 格化された鋼材である。（2級H18） １０ 鋼材は、瞬間的に大きな負荷がかかったり、低温状態で負荷がかかったりすると、脆性 破壊しやすくなる。（2級H18,H24,H26） １１ 鋼材の引張試験を行ったところ、図のような引張応力度－ひずみ度曲線が得られた。 この鋼材の上降伏点として、正しいものは、次のうちどれか。（2級H22,H28）  １２ 鋼材に多数回の繰返応力が作用する場合、その応力の大きさが降伏点以下の範囲であっ ても破断することがある。（2級H14,H25,H30） １３ 構造用鋼材の短期許容応力度は、長期許容応力度の2倍である。（2級H16） １４ SN490Bは、建築構造用圧延鋼材の一種である。（2級H22） １５ SS400の鋼材の短期許容応力度は、長期許容応力度の2倍である。（2級H14） １６ 一般構造用圧延鋼材SS490の短期許容応力度は、その長期許容応力度よりも大きい。 （2級H17） １７ 鋼材は、通常、伸びと絞りを伴って破断（延性破壊）するが、低温状態や鋼材に切り欠 きがある場合に衝撃力がかかると脆性破壊しやすくなる。（2級H29） １８ 日本産業規格（JIS）において、「建築構造用圧延鋼材SN490」と「溶接構造用圧延鋼 材SM490」のそれぞれの降伏点の下限値から上限値までの範囲は、同じである。 （2級H30） １９ 鋼材の許容疲労強さは、鋼材の強度によらず、継手等の形式に応じた基準疲労強さを用 いて算定する。（2級H30） ２０ 溶接構造用圧延鋼材SM490Aの降伏点の下限値は、490N/㎟である。（2級R02） ２１ SN490Cは、建築構造用圧延鋼材の一種である。（2級H25） ２２ SS400は、一般構造用角形鋼管の一種である。（2級H25） ２３ SNR400Bは、建築構造用圧延棒鋼の一種である。（2級H25） ２４ SM490Aは、溶接構造用圧延鋼材の一種である。（2級H25） ２５ BCP235は、建築構造用冷間プレス成形角形鋼管の一種である。（2級H25） ２６ 「建築構造用圧延鋼材SN400」は、溶接接合を用いる建築物の場合、一般に、B種や C種を用いる。（2級H24） ２７ 構造用鋼材の短期許容応力度は、圧縮、引張り、曲げ、せん断にかかわらず、それぞれ の長期許容応力度の1.5倍とする。（2級H30） ２８ 鋳鉄は、原則として、引張力が生ずる構造耐力上主要な部分には、使用してはならない。 （2級H30） ２９ 「建築構造用圧延鋼材SN400」は、溶接接合を用いる建築物の場合、一般に、Ａ種を用 いる。（2級R03） ３０ 鋼板などのイオン化傾向の小さい金属材料に接する鋼材は、腐食しやすい。（2級R01） ３１ 鋼材を熱間圧延して製造するときに生じる黒い錆（黒皮）は、鋼の表面に被膜を形成す るので防食効果がある。（2級H14,H17,H19,H21,R01,R02,R04） 鋼材の種類・強度等（1級）（1、2は構造計画等で出題） １ 建築構造用圧延鋼材SN400Aは、溶接加工時を含め板厚方向に大きな引張力を受ける部 材又は部位に使用する。（1級H15） ２ 鋼材の長期許容せん断応力度は、長期許容引張応力度の1/√3である。（1級H23） ３ 鋼材の許容支圧応力度は、許容引張応力度に比べて大きい。（1級H16） ４ ラーメン構造において、柱及び梁にSN400Bを用い、小梁にSN400Aを用いた。 （1級H17） ５ SS400材は、降伏比の上限を規定した炭素鋼材であり、SN400Bに比べて、塑性変形能 力が優れている。（1級H19） ６ SN材を使用して柱を設計する場合、溶接加工時を含め、板厚方向に大きな引張力を受け る部材にB種を使用した。（1級H19） ７ SN材の材料強度については、基準強度Fに基づいて、圧縮、引張り及び曲げに対しては Fとし、せん断に対してはF/√3とした。（1級H19） ８ SN490材の許容引張応力度は、板厚による影響を受けないので、板厚25㎜と50㎜とで は同じ値である。（1級H21） ９ SN490材において、C種は、B種に比べて板厚方向に作用する引張力に対する性能が高 められているので、角形鋼管柱の通しダイアフラム等のような板厚方向に大きな引張力 を受ける部位への使用が有効である。（1級H22） １０ 柱・梁に使用する材料としてJISに適合する炭素鋼の構造用鋼材を用いたので、終局耐 力算定用の材料強度については、その鋼材の基準強度の1.1倍の数値とした。（1級H17） １１ 溶接構造用圧延鋼材SM490Bの降伏点は、JISにおいて下限値のみが規定されている。 （1級H16） １２ 建築構造用圧延鋼材SN490Cは、角形鋼管柱の通しダイヤフラムに適した鋼材である。 （1級H16） １３ 鋳鉄は、延性が劣り、曲げモーメントや引張力に対して脆い性質があるので、鉄骨構造 の構造耐力上主要な部分に使用する場合、使用部位が限定されている。（1級H17） １４ SN400B（板厚12㎜以上）は、引張強さの下限値が490N/㎟であり、「降伏点又は耐 力」の上限値及び下限値が定められている。（1級H17,H21） １５ SN400Bについては、降伏点又は耐力は板厚が40㎜を超えると低下するが、引張強さは 板厚が100㎜以下までは同じである。（1級H18） １６ 同じ鋼塊から圧延された鋼材の降伏点は、一般に、「板厚の薄いもの」より「板厚の厚 いもの」のほうが高くなる。（1級H22） １７ 一般構造用圧延鋼材SS400の「降伏点又は耐力」は、厚さ25㎜の場合、235N/㎟以上で ある。（1級H15） １８ 板厚40㎜以下のSN400B材において、基準強度Fは325N/㎟であり、長期許容引張応力 度は216N/㎟である。（1級H19） １９ （一社）日本鉄鋼連盟製品規定「建築構造用冷間プレス成型角形鋼管」に適合するBCP 235材の降伏点又は体力の下限値は、235N/㎟である。（1級H20） ２０ 鋼材を板厚の3倍程度の曲げ半径で、冷間曲げ加工を行うと、強度が上昇し、変形性能 が素材と比較し低下する。（1級H24） ２１ 熱間圧延鋼材の強度は、圧延方向（L方向）や圧延方向に直角な方向（C方向）に比べ、 板厚方向（Z方向）は小さい傾向がある。（1級H25,R03） ２２ 建築構造用圧延鋼材（SN材）には、A、B、Cの三つの鋼種があるが、いずれもシャル ピー吸収エネルギーの規定値がある。（1級H25） ２３ （一社）日本鉄鋼連盟製品規定「建築構造用冷間ロール成型角形鋼管」に適合するBCR 295材の降伏点又は耐力の下限値は、295N/㎟である。（1級H25） ２４ SN材C種は、B種の規定に加えて板厚方向の絞り値の下限が規定されており、溶接加工 時を含め板厚方向に大きな引張力が発生する角形鋼管柱の通しダイヤフラム等に用いら れる。（1級H28,R01） ２５ SN490B材は、SS400材に比べて、降伏点、引張強さ、ヤング係数のいづれも大きい。 （1級H28） ２６ 板厚40㎜以下の建築構造用圧延鋼材SN400Bにおいて、基準強度F及び短期許容引張応 力度は、235N/㎟である。（1級H29） ２７ 熱間圧延鋼材の強度は、圧延方向に比べて、板厚方向の方が小さい傾向がある。 （1級H29） ２８ 建築構造用圧延鋼材SN490B（板厚12㎜以上）は、「降伏点又は耐力」の上限値及び下 限値が規定されている。（1級H30） ２９ 建築構造用圧延鋼材（SN材）は、板厚が40㎜を超えても、40㎜以下の材と同じ基準強 度が保証されている。（1級R01） ３０ 板厚が一定以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管BCR295については、降伏比の上 限値が定められている。（1級R01） ３１ 建築構造用圧延鋼材SN490Bの引張強さの下限値は、490N/㎟である。（1級R02,R03） ３２ 建築構造用圧延鋼材SN490Bは、降伏点又は耐力の下限値を490N/㎟とすることのほか、 降伏比の上限値や引張強さの下限値が規定されている。（1級R03） ３３ 鋼材は、板厚に対し極端に小さな曲げ半径で冷間曲げ加工を行うと、加工前に比べて強 度が上昇し、変形能力が低下する。（1級R04） ３４ 角形鋼管柱の通しダイアフラム等に用いられている、建築構造用圧延鋼材（SN材）C種 には、板厚方向の絞り値の制限がない。（1級R04） ３５ 建築構造用圧延鋼材（SN400A）は、降伏点の下限のみが規定された鋼材であり、降伏 後の十分な変形性能が保証された鋼材ではないので、一般に、弾性範囲で使用する部位 に用いる。（1級R04） ３６ 繰返し応力を受ける部材の疲労の検討において、基準疲労強さを、繰り返し数が2×10⁶ 回に達すると疲労破壊する応力範囲とみなした。（1級H17） **************************************************************** 解説 □ 鉄骨造（鋼材の性質等－１） 鋼材の種類・強度 ① 構造用鋼材    ② 各鋼材の数値は引張強さの下限値（BCP、BCRは降伏点又は耐力の下限値）を表し、降伏 点の下限値が規定されている。また、SN材のB種、C種には、降伏点と降伏比の上限、シ ャルピー吸収エネルギー値の下限値もも規定されている。 ③ SN材のB種は、塑性変形能力と溶接性が確保されている。C種は、B種の性能に板厚方向 の引張に対する性能が加えられている。 ④ SN材のA種は、小梁、間柱等主要構造部以外の部材に用いる。 B種は、柱、梁等に用い る。C種は、ダイヤフラムに用いる。 ⑤ BCP、BCR材は、数値は降伏点又は耐力の下限値を表す。降伏点の下限だけでなく、上限 値も規定されており、降伏比の上限値も規定されている。（厚さ12㎜以上） ⑥ 鋼材のヤング係数は、強度に関係なく2.05×10⁵N/㎟  ⑦ 鋼材の基準強度F（降伏点と引張強さの0.7倍のうち小さい方の値）、許容応力度  ⑧ 鋼材の基準強度は、板厚40㎜を超えると低下する。引張強さは、板厚100㎜以下までは同じ。  ⑨ 鋼材の許容応力度は、短期は長期の1.5倍。せん断は、圧縮・引張・曲げの1/√3倍。 ⑩ 鋼材の材料強度は、圧縮、引張り、曲げはFとし、せん断はF/√3とする。（建基法令96条） ⑪ 鋼材の材料強度の基準強度は、JISに定めるものについては告示に示された強度の1.1倍以 下の範囲で割増することができる。(平成12年建設省告示第2464号） ⑫ 繰り返し応力を受ける回数が1万（10⁴）回を超える部材及び接合部に対しては、疲労の検 討を行う。疲労に対する許容応力度は、部材の基準疲労強さに基づき算定される。部材の基 準疲労強さは、鋼材の強度によらず、継手等の形式に応じて算定する。なを、基準疲労強さ は、繰返し数が2×10⁶回に達すると疲労破壊する応力範囲とする。 ⑬ 鋼材の許容支圧応力度はF/1.1（長期）、圧縮・引張・曲げ・せん断許容応力度より大きい。 ⑭ 鋳鉄は、圧縮応力又は接触応力以外の応力が存在する部分には、使用してはならない。 (建基法令64条2項） ⑮ 鋼を熱間圧延して製造するときに生じる黒い錆（黒皮、ミルスケール）は、鋼の表面に被 膜を形成するので、防食効果がある。 鋼材の種類・強度（2級） １ 〇 建築構造用圧延鋼材はSN材と呼ばれ、JISにより規格化された鋼材である。正しい ２ 〇 SN400Aは、建築構造用圧延鋼材の一種である。 正しい ３ 〇 STK400は、一般構造用炭素鋼管の一種である。 正しい ４ × SS400は、一般構造用圧延鋼材である。 溶接構造用圧延鋼材は、SM材。 誤り ５ 〇 SN400、SS400共数値は引張強さの下限値を表す。引張強さの範囲は、 400～510N/㎟で同じである。 正しい ６ 〇 SS400の400は、引張強さの下限値を表す。 正しい ７ 〇 鋼材の硬さと引張強さには相関関係があるので、ビッカーズ硬さ試験で引張強さを 換算することができる。 正しい ８ 〇 SS400は、引張強さ400N/㎟。建築用に用いられることが多い。 正しい ９ × SM材は、溶接構造用圧延鋼材 誤り １０ 〇 鋼材は、瞬間的に大きな負荷がかかったり、低温状態で負荷がかかったりすると脆 性破壊しやすい。 正しい １１ ３ A点：比例限度、B点：弾性限度、C点：上降伏点、D点：下降伏点、E点：引張強さ 3番（C点）が正解 １２ 〇 多数回の繰返応力が作用すると金属疲労を生じ、降伏点以下の範囲であっても破断 することがある。10⁴回を超える繰返応力が係る場合は、疲労を考慮する。 正しい １３ × 短期許容応力度は、長期の1.5倍 誤り １４ 〇 SN490Bは、建築構造用圧延鋼材の一種である。 正しい １５ × 鋼材の短期許容応力度は、長期の1.5倍 誤り １６ 〇 SS490の短期許容応力度は、長期許容応力度の1.5倍。 正しい １７ 〇 鋼材は、低温状態や切り欠きがある場合に衝撃力を受けると、脆性破壊しやすい。 正しい １８ × SN490BとC材には降伏点の上限はあるが、SM材にはない。 誤り １９ 〇 許容疲労強さは、鋼材の強度によらず、継手等の形式に応じた基準疲労強さを用 いて算定する。 正しい ２０ × SM490Aの490は、引張強さが490N/㎟を表す。 誤り ２１ 〇 SN400Cは、建築構造用圧延鋼材の一種である。 正しい ２２ × SS400は、一般構造用圧延鋼材の一種である。 一般構造用角形鋼管は、STKR。 誤り ２３ 〇 SNR400Bは、建築構造用圧延棒鋼の一種である。 正しい ２４ 〇 SM490Aは、溶接構造用圧延鋼材の一種である。 正しい ２５ 〇 BCP235は、建築構造用冷間プレス成形角形鋼管の一種である。 正しい ２６ 〇 SN材のB種、C種は溶接性が確保された鋼材である。 正しい ２７ 〇 鋼材の短期居応応力度は、長期許容応力度の1.5倍である。 正しい ２８ 〇 鋳鉄は、圧縮応力又は接触応力以外の応力が存在する部分には、使用してはなら ない。(建基法令64条2項） 正しい ２９ × SN材のB種、C種は溶接性が確保された鋼材であるが、A種は溶接に適さない。 誤り ３０ 〇 イオン化傾向 アルミ＞鉄＞銅 銅はイオン化傾向が小さいので鋼材は腐食しやす い。 正しい ３１ 〇 鋼を熱間圧延した際に生じる黒い錆（黒皮、ミルスケール）は、防食効果がある。 正しい 鋼材の種類・強度等（1級）（1、2は構造計画等で出題） １ × 大きな引張力を受ける部材又は部位には、SN材のC種を用いる。 誤り ２ 〇 鋼材の長期許容せん断力応力度（F/1.5√3）は、長期許容引張応力度（F/1.5）の 1/√3倍である。 正しい ３ 〇 鋼材の許容支圧応力度はF/1.1（長期）、引張（F/1.5）より大きい。 正しい ４ 〇 SN材のA種は小梁、間柱等の主要構造部以外の部位に用いる。B種は、柱、梁等に 用いる。C種は、ダイヤフラムに用いる。 正しい ５ × SN材のB種、C種は塑性変形能力が確保されているが、SS材は確保されていない。 誤り ６ × 板厚方向に大きな引張を受ける部材には、SN材のC種を用いる。 誤り ７ 〇 構造用鋼材の材料強度は、圧縮、引張り、曲げはFとし、せん断は1/√3とする。 （建基法令96条） 正しい ８ × SN490材の許容引張応力度はF/1.5だが、基準強度Fが40㎜以下は325N/㎟、 40㎜超～100㎜以下は295N/㎟となり、25㎜のほうが大きくなる。 誤り ９ 〇 SN材のC種は板厚方向に対する引張の性能が強化されている。通しダイヤフラム などに用いる。 正しい １０ 〇 鋼材の材料強度の基準強度は、JISに定めるものについては告示に示された強度の 1.1倍以下の範囲で割増することができる。 正しい １１ 〇 SM材の降伏点は下限値のみ規定されている。SN材のB種、C種は下限値と上限値が 規定されている。 正しい １２ 〇 SN材のC種は板厚方向に対する引張の性能が強化されている。通しダイヤフラムな どに用いる。 正しい １３ 〇 鋳鉄は、圧縮応力又は接触応力以外の応力が存在する部分には、使用してはならな い。(建基法令64条2項） 正しい １４ 〇 SN材の数値は引張強さの下限値を表し、B種、C種には降伏点又は耐力の下限値及 び上限値が定められている。 正しい １５ 〇 鋼材の基準強度（降伏点）は、板厚40㎜を超えると低下する。引張強さは、板厚 100㎜までは同じ。 正しい １６ × 鋼材の基準強度（降伏点）は、板厚40㎜を超えると低下する。 誤り １７ 〇 SS400材の降伏点は、板厚40㎜以下で235N/㎟、40㎜～100㎜で215N/㎟。正しい １８ × SN400材の基準強度（降伏点）は、板厚40㎜以下で235N/㎟、長期許容引張応力度 はF/1.5＝156N/㎟。490級の基準強度が325N/㎟、長期許容応力度が216N/㎟。 誤り １９ 〇 BCP、BCRの数値は、降伏点又は耐力の下限値を表し、BCP235材は降伏点又は耐 力の下限値が235N/㎟。 正しい ２０ 〇 鋼材を小さい半径で曲げ加工すると、ひずみ硬化現象により、強度が上昇し、変形 性のが低下する。 正しい ２１ 〇 圧延鋼材は、板厚方向に弱い性質がある。それを改善した鋼材がSN材のC種である。 正しい ２２ × SN材はB種とC種にのみ、シャルピー吸収エネルギーの規定値がある。A種にはない。 誤り ２３ 〇 BCP、BCRの数値は、降伏点又は耐力の下限値を表し、BCR295材は降伏点又は耐 力の下限値が295N/㎟。 正しい ２４ 〇 SN材のC種は、B種の性能に加え板厚方向の絞り値の下限が規定されており、ダイ ヤフラム等に用いられる。 正しい ２５ × SN490B材はSN400材に比べて、降伏点、引張強さは大きいが、ヤング係数は同じ。 誤り ２６ 〇 板厚40㎜以下のSN400B材の基準強度は、235N/㎟。短期許容応力度は長期の1.5 倍でFとなり、235N/㎟。 正しい ２７ 〇 圧延鋼材は、板厚方向に弱い性質がある。それを改善した鋼材がSN材のC種である。 正しい ２８ 〇 SN材のB種は、降伏点又は耐力の下限値、上限値が規定され塑性変形を確保している。 正しい ２９ × 鋼材の基準強度は、40㎜を超えると低下する。 誤り ３０ 〇 BCR295材は、板厚12㎜以上には降伏点の上限値と降伏比の上限値が定められている。 正しい ３１ 〇 SN材の数値は、引張強さの下限値を示す。 正しい ３２ × SN材の数値は、引張強さの下限値を示す。SN490Bは、引張強さ490N/㎟、降伏点 325N/㎟。 誤り ３３ 〇 鋼材を小さい半径で曲げ加工すると、ひずみ硬化現象により、強度が上昇し、変形 性のが低下する。 正しい ３４ × SN材のC種は、B種の性能に加え板厚方向の絞り値の下限が規定されており、ダイ ヤフラム等に用いられる。 誤り ３５ 〇 SN材のB種、C種には降伏点の下限値・上限値が規定されており変形性能が保証さ れているが、、A材は下限値のみで変形性能が保証されていない。 正しい ３６ 〇 基準疲労強さは、繰返し数が2×10⁶回に達すると疲労破壊する応力範囲とする。 正しい 今回は鉄骨造の中から、材料1を紹介しました。各種材料の分野でも、一般構造の分野でも、構造計画の分野でも出題されます。特に、SN材各種の性質はよく出題されていますのでしっかり確認して下さい！ 今日はこんな言葉です！ 『学ばない者は人のせいにする。
自分に何が足りないかを考えないから。 学びつつある者は自分のせいにする。 自分に何が足りないかを知っているから。 学ぶことを知っている者は誰のせいにもしない。 常に学び続ける人でいたい。 』（三浦 知良) お気に入りの記事を「いいね！」で応援しよう
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Oct 17, 2022 01:04:22 PM
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