2級建築施工管理技士 構造力学ミニテスト 第3回
結論から言います。構造力学の第3回では、断面性能・座屈・たわみなど、第1・2回とは異なるテーマから出題します。
断面二次モーメントや座屈は、公式を覚えていれば解ける問題が多い分野です。四肢択一の10問を出題します。すべてオリジナル問題で、各問に詳しい解説付きです。
テスト情報
問題数:10問(四肢択一)
目標正答率:7問以上で合格レベル
出題範囲:断面二次モーメント、断面係数、座屈、たわみ
第3回のポイント
第3回は断面の性能・座屈・たわみがテーマです。計算よりも「概念の理解」を問う問題が中心です。
- 断面二次モーメント I:曲げに対する剛さ(I = bh³/12)
- 座屈:圧縮材が横に曲がる現象。座屈長さと支持条件がカギ
- たわみ:EI(ヤング係数×断面二次モーメント)に反比例
この3つの関係(I↑ → 座屈しにくい・たわみ小さい)をセットで覚えると整理しやすいです。
構造力学 第3回のテーマ
この回は断面二次モーメント・座屈荷重・たわみ・ヤング係数(弾性係数)など、構造力学の仕上げテーマを出題。特に座屈荷重はオイラーの公式(座屈荷重∝EI/L²)を覚えておけばOK。3回分を全問正解できれば本番は安心です。「構造力学の攻略法」で最終確認を。
問題
【第1問】断面二次モーメント
断面二次モーメントに関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. 断面二次モーメントは、部材の曲げに対する剛さを表す指標である。
2. 断面二次モーメントが大きいほど、曲げに対して変形しにくい。
3. 長方形断面の断面二次モーメントは、幅bに対してはbに比例し、高さhに対してはh³に比例する。
4. 断面二次モーメントは、断面の面積だけで決まり、形状には関係しない。
【第2問】断面係数
幅100mm、高さ200mmの長方形断面の断面係数Zはいくらか。ただし、Z = bh²/6 とする。
1. 333,333mm³
2. 666,667mm³
3. 1,000,000mm³
4. 2,000,000mm³
【第3問】座屈
柱の座屈に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. 座屈とは、細長い圧縮材が荷重により急激に横に曲がる現象である。
2. 座屈荷重は、柱の長さが長いほど小さくなる。
3. 座屈荷重は、断面二次モーメントが大きいほど大きくなる。
4. 座屈は引張力を受ける部材で生じやすい現象である。
【第4問】座屈長さ
柱の座屈長さに関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. 両端ピン支持の柱の座屈長さは、柱の実際の長さと同じ(L)である。
2. 一端固定・他端自由(片持ち柱)の座屈長さは2Lである。
3. 両端固定の柱の座屈長さはL/2である。
4. 座屈長さが短いほど、座屈しやすくなる。
【第5問】たわみ
梁のたわみに関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. たわみは、荷重によって梁が曲がったときの変位(下がり量)のことである。
2. たわみは、スパンが長いほど大きくなる。
3. たわみは、断面二次モーメントが大きいほど小さくなる。
4. たわみは、ヤング係数(弾性係数)が大きいほど大きくなる。
【第6問】細長比
柱の細長比に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. 細長比とは、座屈長さを断面の最小回転半径で割った値である。
2. 細長比が大きい柱ほど、座屈しやすい。
3. 回転半径は、断面二次モーメントを断面積で割った値の平方根である。
4. 細長比は、引張材の設計において最も重要な指標である。
【第7問】断面の効率
曲げを受ける梁の断面形状に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. H形鋼は、上下のフランジに材料を集中配置しているため、曲げに対して効率が良い。
2. 円形断面は、どの方向の曲げに対しても同じ断面性能を持つ。
3. 長方形断面の梁は、幅を2倍にするより高さを2倍にした方が断面係数の増加が大きい。
4. 正方形断面は、長方形断面よりも常に曲げに対する効率が良い。
【第8問】ヤング係数
ヤング係数(弾性係数)に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. ヤング係数は、材料の応力度とひずみの関係を表す定数である。
2. ヤング係数が大きい材料ほど、同じ応力度に対するひずみ(変形量)が小さい。
3. 鋼材のヤング係数は約2.05×10⁵ N/mm²で、鋼材の強度(降伏点)によらずほぼ一定である。
4. コンクリートのヤング係数は鋼材のヤング係数より大きい。
【第9問】偏心荷重と曲げ
柱に偏心荷重(柱の軸心からずれた位置に作用する荷重)が作用した場合に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. 偏心荷重が作用すると、柱には圧縮力と曲げモーメントが同時に生じる。
2. 偏心距離が大きいほど、曲げモーメントも大きくなる。
3. 偏心荷重による曲げモーメントは、荷重P × 偏心距離eで求められる。
4. 偏心荷重が作用する柱は、軸心荷重の場合と同じ許容耐力で設計してよい。
【第10問】たわみの制限
梁のたわみの制限に関する記述として、最も不適当なものはどれか。
1. 建築基準法では、梁のたわみが過大にならないよう制限値を設けている。
2. 一般に、梁のたわみはスパンの1/300以下に制限される。
3. たわみが過大になると、床のひび割れや仕上材の損傷の原因となる。
4. たわみの制限は構造安全性の観点のみで定められており、使用性(居住性)とは無関係である。
結果の目安
| 正答数 | 評価 |
|---|---|
| 9〜10問 | 素晴らしい!断面性能・座屈までしっかり理解できています。 |
| 7〜8問 | 合格レベルです。公式の意味を再確認しましょう。 |
| 5〜6問 | もう少し。断面二次モーメントと座屈の関係を整理しましょう。 |
| 4問以下 | 基礎から復習が必要です。解説記事で概念の理解から始めましょう。 |
構造力学ミニテスト全3回を制覇!
全3回を通して解くと、構造力学の全範囲をカバーできます。
- 構造力学 ミニテスト 第1回(力のつり合い・反力・モーメント)
- 構造力学 ミニテスト 第2回(応用計算・せん断力図・曲げモーメント図)
- 今ここ → 構造力学 ミニテスト 第3回(断面性能・座屈・たわみ)
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