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令和5年度 1級建築施工管理技士 No.8を解説、柱の引張縁応力度の求め方
令和5年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.8は、柱ABの図心Gに鉛直荷重Pと水平荷重Qが作用したとき、底部の引張縁応力度の大きさを求める計算問題です。
この問題では、4つの値のうち、正しいものを1つ選びます。
この問題で問われていること
- 鉛直荷重Pによる軸方向の圧縮応力度（P/A）
- 水平荷重Qによる底部の曲げ応力度（M/Z）
- 引張縁は2つの応力度をどう組み合わせるか
- 引張縁と圧縮縁での符号の違い
※ 問題文そのものは建設業振興基金が公開している公式PDFで確認できます。上記は、その4つの値で問われている論点を整理したものです。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1（3 N/mm²） | × | 圧縮を引きすぎた値で、曲げ応力度の計算が小さすぎる |
| 2（7 N/mm²） | ○（正しい） | 曲げによる引張から軸圧縮を差し引いた引張縁応力度 |
| 3（10 N/mm²） | × | 曲げ応力度のみで、軸圧縮を差し引いていない値 |
| 4（13 N/mm²） | × | 圧縮と曲げを足してしまった（圧縮縁側の値） |
圧縮側と引張側を取り違えると、選択肢4のように足し算してしまいます。引張縁は曲げの引張から軸圧縮を引くのが正しい手順です。
選択肢2のポイント（ここが正しい値）
柱の断面には、鉛直荷重Pによる一様な圧縮（P/A）と、水平荷重Qによる曲げ（M/Z）が同時に生じます。縁応力度は「σ ＝ P/A ± M/Z」で表されます。
引張縁では、曲げが引張を与える側に軸方向の圧縮が重なるので、引張縁応力度は「M/Z − P/A」で計算し、7 N/mm²となります。曲げの引張から圧縮を差し引いた中間的な値になるわけです。
符号を取り違えて「M/Z ＋ P/A」と足すと、圧縮縁側の13 N/mm²（選択肢4）になってしまいます。引張縁は引き算、というところがポイントですね。
覚え方
- 引張縁＝M/Z − P/A（引き算）／圧縮縁＝M/Z ＋ P/A（足し算）
- 断面全体の圧縮（P/A）に、曲げ（M/Z）の傾きを重ねる
- 軸圧縮の引き忘れ＝10、足し算＝13 のひっかけに注意
一問一答
Q.
鉛直荷重と水平荷重を受ける柱の引張縁応力度は、どの式で求めるか。
「曲げ応力度 M/Z − 軸方向の圧縮応力度 P/A」で求めます。曲げの引張から軸圧縮を差し引きます。
Q.
引張縁ではなく圧縮縁の応力度を求めるときは、式の符号をどうするか。
「M/Z ＋ P/A」と足し算にします。曲げの圧縮側と軸圧縮が重なって最大になります。
出典
- 一般財団法人 建設業振興基金「令和5年度 1級建築施工管理技術検定 第一次検定 問題」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢2（7 N/mm²・これが正しい値）
柱には鉛直荷重Pによる圧縮応力度と、水平荷重Qによる曲げ応力度が同時に生じます。引張縁では、曲げによる引張から軸方向の圧縮を差し引いた値が応力度になります。その値が7 N/mm²になるわけです。