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令和6年度 1級建築施工管理技士 No.10を解説、鉄骨柱脚と座屈の設計知識

令和6年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.10は、鉄骨構造の座屈・たわみ・柱脚・トラスに関する設計の記述を問う問題です。

この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

この問題で問われていること

  1. 水平移動するラーメン柱の座屈長さ
  2. 材質を変えても梁のたわみは変わるか
  3. 柱脚に高い回転拘束力をもたせる形式
  4. トラス軸材が伝える力の種類

※ 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3(これが誤っている記述)

柱脚に高い回転拘束力をもたせるためには、根巻き形式が有効です。露出形式は回転拘束力が低いピン柱脚に近い挙動をします。「根巻き形式ではなく露出形式」という記述は、関係が逆になっており誤りです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 柱頭が水平移動するラーメン構造の柱の座屈長さは節点間距離より長くなる
2 ○(正しい) 梁のたわみは断面・荷重条件が同一なら材質(SN400AやSN490B)を変えても同一
3 ×(誤り) 高い回転拘束力をもたせるには根巻き形式が有効。「露出形式」は誤り
4 ○(正しい) トラス構造の軸材は引張・圧縮の軸力のみを伝達する

選択肢3の「根巻き形式ではなく露出形式」という記述が誤りで、正しくは根巻き形式が回転拘束力に優れています。

選択肢3のポイント(ここが誤り)

露出形式は、ベースプレートとアンカーボルトだけで基礎に接合する形式です。アンカーボルトのみで回転を拘束するため固定度は低く、ほぼピン接合に近い挙動をします。

一方、根巻き形式は柱脚をRC造で覆って固定度を高めた形式で、はるかに高い回転拘束力を持ちます。問題文は「根巻き形式ではなく露出形式」と関係を逆にしているため誤りなんです。

ザックリ言えば、コンクリートで根元を巻くほど回転を止められる、ということです。

覚え方

  • 柱脚の固定度は埋込み>根巻き>露出(高い回転拘束は根巻き)
  • 水平移動するラーメン柱の座屈長さは節点間距離より長い
  • SN400AとSN490Bはヤング率が同じ(約205,000 N/mm²)→ たわみ同一
  • トラス軸材は軸力のみ伝達(曲げ・せん断は伝えない)

一問一答

Q.

鉄骨柱脚で露出形式・根巻き形式・埋込み形式を回転拘束力の高い順に並べると?

埋込み形式 > 根巻き形式 > 露出形式 の順で回転拘束力が高くなります。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和6年度 1級建築施工管理技術検定 第一次検定 問題」
けんせつる

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年勤務し、建築構造設計に従事。設計者として施工図確認・工程会議・検査立会いなど施工管理と協働してきた経験と、公共建築工事標準仕様書・JASS等の一次資料をもとに執筆しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を2010年より運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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