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令和2年度・基礎科目 I-1-3

建物の荷重と部材の壊れ方

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解説

ポイント

建物や棒に力をかけたときの壊れ方(崩壊,破断,座屈,圧壊)の用語の正誤を判断する問題です。

考え方と解き方

壊れ方の名前と,それが起こる条件を照らし合わせます。

ア:誤り。多くの部材が降伏して倒壊するときの荷重は崩壊荷重(終局荷重)です。弾性荷重は,力を取り除くと元に戻る範囲の荷重で,倒壊とは反対の意味です。

イ:誤り。破断は,引張応力度が材料の引張強さに達したときに起こります。固有振動数は揺れやすさを表す回数で,応力と比べる量ではありません。

ウ:正しい。細長い棒を押すと,力と直角の方向に急に曲がる現象が座屈です。

エ:正しい。太く短い棒は座屈しにくく,縮みながら最後は押しつぶされます(圧壊)。

オ:正しい。建物に加わる力が荷重で,それを支える柱や梁などが部材(構造部材)です。答えは ア 誤,イ 誤,ウ 正,エ 正,オ 正

覚えておくこと

  • 弾性:力を取り除くと元に戻る範囲。降伏:元に戻らない変形(塑性変形)が始まること
  • 崩壊荷重(終局荷重):多くの部材が降伏して,それ以上の荷重に耐えられなくなるときの荷重
  • 破断:引張応力度が引張強さに達して,ちぎれること
  • 細長い棒は座屈(急に横へ曲がる),太く短い棒は圧壊(押しつぶされる)

出典:令和2年度 技術士第一次試験 基礎科目 I-1-3(公益社団法人日本技術士会) ジャンル:力学