2級建築施工管理技士 過去問
令和7年(2025年)後期
問10 (建築学 問10)
問題文
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問題
2級建築施工管理技士試験 令和7年(2025年)後期 問10(建築学 問10) (訂正依頼・報告はこちら)
- 弾性体の一方向の垂直応力によって材料に生じる縦ひずみに対する横ひずみの比を、ポアソン比という。
- 熱による材料の単位長さ当たりの膨張長さの割合を、ヤング係数という。
- 弾性体の応力度とひずみ度が比例関係にあることを、フックの法則という。
- 曲げモーメントを材の断面二次モーメントで除して、中立軸からの距離を乗じて算定するものを、曲げ応力度という。
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この過去問の解説 (2件)
01
最も不適当なのは、「熱による材料の単位長さ当たりの膨張長さの割合を、ヤング係数という。」です。
これはヤング係数ではなく、線膨張係数の説明です。ヤング係数は、材料に力をかけたときの応力とひずみの関係を表す値です。いっぽう、熱でどれだけ伸びるかを表すのは線膨張係数です。
これは正しいです。
ポアソン比は、材料を引っ張ったり圧縮したりしたときに、縦に伸びる量や縮む量に対して、横がどれだけ細くなるか、または太くなるかを見る値です。資料でも、縦ひずみと横ひずみを使ってポアソン比νが定義されています。
これは不適当です。
熱で材料が伸びる割合を表すのは、ヤング係数ではなく線膨張係数です。資料では、熱ひずみと温度変化の関係を
熱ひずみ=線膨張係数×温度変化
としています。つまり、この記述は用語の名前がまちがっています。ヤング係数は、熱による伸びではなく、力を受けたときの変形しにくさを表す値です。
これは正しいです。
フックの法則は、材料が弾性の範囲にあるとき、応力とひずみが比例するという考え方です。資料でも、応力σとひずみεの間にはフックの法則が成り立ち、Eをヤング率と呼ぶと説明されています。
これは正しいです。
曲げ応力度は、材料が曲げられたときに断面に生じる応力です。式で表すと、
曲げ応力度=曲げモーメント×中立軸からの距離÷断面二次モーメント
です。
また、断面係数を使えば曲げ応力度=M/Zとも表せます。問題文の説明は、この内容をそのまま言い換えたものです。
この問題では、ヤング係数と線膨張係数を区別できるかがポイントです。
整理すると、次のようになります。
ポアソン比
縦ひずみに対する横ひずみの比です。
ヤング係数
応力とひずみの比例関係を表す値です。
線膨張係数
熱でどれだけ伸びるかを表す値です。
曲げ応力度
曲げモーメント、断面二次モーメント、中立軸からの距離から求めます。
似た問題では、力による変形の話なのか、熱による伸びの話なのかを分けて考えると、判断しやすくなります。
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02
不適当なのは「熱による材料の単位長さ当たりの膨張長さの割合を、ヤング係数という。」です。
設問の文章は線膨張係数の説明となっています。
正しいです。
ポアソン比とは、材料を引っ張った際に、伸びる方向(縦)とそれに直交する縮む方向(横)の「ひずみ(変形率)」の比率のことです。
材料の変形特性を表す重要な値で、部材の強度計算や材料選定に使用します。
誤りです。
ヤング係数は、材料の変形しにくさ(剛性)を示す指標です。
設問の文章は線膨張係数の説明です。
正しいです。
バネなどの弾性体に力を加えたとき、その変形量が加えた力の大きさに比例するという法則です。
正しいです。
曲げ応力度は、次式で表されます。
σ=M×y/I
M:曲げモーメント
I:断面二次モーメント
y:中立軸からの距離
構造材料の力学的性質に関する問題では、弾性係数・膨張係数などの用語の意味と使い分けを正確に理解しているかが重要です。
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