出典：建築物衛生管理技術者試験令和4年度(2022年)｜建築物の構造概論第96問
問題
鉄骨構造とその材料に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 鋼材の降伏比は、引張強さの降伏強さに対する割合をいう。
(2) 柱脚部と基礎は、支持条件により、ピン、半固定、固定等を選択して設計する。
(3) スタッドボルトは、鉄骨梁（ばり）とコンクリートスラブを緊結するために使用する。
(4) 鉄骨構造の解体は、一般の鉄筋コンクリート構造より容易である。
(5) 高力ボルトの締付け長さは、接合される鋼板の板厚の総和をいう。
ビル管過去問｜鉄骨構造 鋼材の性質・柱脚・高力ボルト・スタッドボルトを解説
この問題は、鉄骨構造でよく問われる鋼材の基本性質、柱脚の支持条件、合成構造に用いるスタッドボルト、高力ボルトの基礎用語などを整理して理解しているかを確認する問題です。正しい知識を一つずつ落ち着いて当てはめれば判断できます。不適当なのは(1)です。降伏比は「降伏強さを引張強さで割った値」であり、選択肢のように逆の意味で覚えてしまうと誤答につながります。(2)(3)(4)(5)はいずれも鉄骨構造の基本事項として適切です。
(1) 鋼材の降伏比は、引張強さの降伏強さに対する割合をいう。
不適切です。降伏比とは、鋼材の降伏強さを引張強さで割った値をいいます。つまり、降伏比＝降伏強さ／引張強さです。選択肢の表現は「引張強さの降伏強さに対する割合」となっており、意味としては引張強さ／降伏強さのように逆になっています。ここは定義そのものを正確に覚えているかが問われています。降伏強さは材料が塑性変形を始める目安であり、引張強さは破断に至るまでに耐えられる最大応力です。この二つの大小関係を踏まえても、降伏比は通常1以下となる値として理解すると覚えやすいです。
(2) 柱脚部と基礎は、支持条件により、ピン、半固定、固定等を選択して設計する。
適切です。柱脚部は、鉄骨柱と基礎をつなぐ重要な部分で、建物全体の力の伝わり方に大きく関わります。柱脚の支持条件には、回転を比較的自由にするピン支持、ある程度回転を拘束する半固定、強く拘束する固定などがあり、建物の構造形式や必要な耐震性能に応じて選択されます。たとえば、ラーメン構造では柱脚の固定度が建物全体の剛性や変形性能に影響します。このため、柱脚をどのような支持条件として扱うかは設計上の重要事項です。
(3) スタッドボルトは、鉄骨梁（ばり）とコンクリートスラブを緊結するために使用する。
適切です。スタッドボルトは、鉄骨梁の上に載るコンクリートスラブと鉄骨梁を一体的に働かせるために用いられます。これにより、梁とスラブが別々ではなく、合成梁として協力して荷重を負担できるようになります。スタッドボルトがあることで、梁とスラブの間でずれが起こりにくくなり、曲げに対する性能の向上が期待できます。建築現場では、鉄骨梁の上フランジに頭付きスタッドを溶接して用いるのが一般的です。用語としては「スタッドボルト」と表現されていますが、試験では鉄骨とコンクリートを緊結する部材として理解しておけば十分対応できます。
(4) 鉄骨構造の解体は、一般の鉄筋コンクリート構造より容易である。
適切です。一般に鉄骨構造は、部材同士がボルト接合や溶接接合で構成されており、鉄筋コンクリート構造に比べると解体しやすい傾向があります。鉄筋コンクリート構造は、コンクリートと鉄筋が一体化しているため、壊しながら分別する必要があり、手間がかかります。これに対して鉄骨構造は、接合部を外したり、部材を切断したりして比較的効率よく撤去できます。また、鉄骨は再利用やリサイクルの面でも有利です。もちろん実際の解体では安全対策や周辺条件が重要ですが、一般論としては選択肢の記述で正しいです。
(5) 高力ボルトの締付け長さは、接合される鋼板の板厚の総和をいう。
適切です。高力ボルトの締付け長さとは、ボルトで締め付けて一体化する部材の厚さの合計を指します。具体的には、接合される鋼板や添板など、ボルトで挟み込む部分の板厚を合計した長さです。これはボルト長さの選定や接合部の性能確認に関わる基本用語です。試験では、ボルト径、孔径、締付け長さ、摩擦接合といった周辺知識とあわせて問われることが多いため、用語の意味をそのまま正確に押さえておくことが大切です。
この問題で覚えるポイント
鉄骨構造では、まず鋼材の基本的な力学用語を正確に覚えることが重要です。降伏強さは材料が本格的に塑性変形を始めるときの強さであり、引張強さは破断前に示す最大の強さです。降伏比は降伏強さを引張強さで割った値で、逆ではありません。このような定義問題は、意味をあいまいに覚えるとすぐに失点します。 柱脚は、柱と基礎をつなぐ部分であり、建物全体の力の流れに影響します。支持条件としてはピン、半固定、固定があり、構造形式や設計方針に応じて選ばれます。ピンは曲げモーメントを伝えにくく、固定は曲げモーメントを伝えやすいという違いを押さえておくと、他の問題にも対応しやすくなります。 スタッドボルトは、鉄骨梁とコンクリートスラブを一体化させるための部材です。鉄骨造そのものというより、合成梁や合成構造の知識として問われることがあります。単に部材名を覚えるだけでなく、何と何を緊結するのかまでセットで理解することが重要です。 高力ボルトでは、摩擦接合の考え方や締付け長さなどの基本用語が頻出です。締付け長さは、締め付ける鋼板などの厚さの合計です。ボルト自体の長さやねじ部の長さと混同しないようにしてください。こうした接合部の知識は、溶接接合との違いとあわせて整理しておくと得点しやすくなります。 また、鉄骨構造は鉄筋コンクリート構造と比較する形で出題されることがあります。鉄骨構造は軽量で施工性や解体性に優れ、鉄筋コンクリート構造は剛性や耐火性で有利な面があります。このような構造種別ごとの特徴比較も、正誤判断に直結する重要知識です。
ひっかけポイント
この問題の最大のひっかけは、降伏比の定義を逆向きに書いている点です。用語そのものは正しそうに見えるため、意味を雰囲気で覚えていると見抜きにくいです。試験では「AをBで割る」のか「BをAで割る」のかを逆にした出題がよくあるため、定義は文章ではなく式のイメージまで持っておくことが大切です。 また、スタッドボルトや高力ボルトのように、どちらもボルトという言葉が入っているため、用途を混同しやすい点にも注意が必要です。スタッドボルトは梁とスラブを一体化させるためのもので、高力ボルトは主に鉄骨部材同士の接合に用いられます。名称が似ているものほど、何に使う部材かを明確に区別して覚える必要があります。 さらに、柱脚のピン、半固定、固定という表現は、実務経験がないと抽象的に見えやすいですが、問題文では「選択して設計する」という表現が自然なので正しく見抜けるようにしたいところです。専門用語に慣れていないと難しそうに感じて誤りだと思ってしまうことがありますが、内容が基本事項であるかどうかを冷静に判断することが大切です。 最後に、解体のしやすさのような選択肢は、専門知識というより一般的な印象で答えてしまいやすい部分です。鉄骨は解体しやすいという方向性自体は正しいですが、こうした選択肢は「常に絶対そうか」と考えすぎると迷いやすくなります。試験では一般論としての比較を問うことが多いため、例外を考えすぎず、標準的な性質で判断する姿勢が重要です。
