建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第49回(令和元年度(2019年))
問98 (建築物の構造概論 問98)

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問題

建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第49回(令和元年度(2019年)) 問98(建築物の構造概論 問98) (訂正依頼・報告はこちら)

建築材料の性質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 木材の気乾状態の含水率は、25〜30%である。
  • 木材の引火点は、240〜270°C程度である。
  • 高強度鋼は、軟鋼より伸びが小さい。
  • 鋼材のヤング係数は、鋼材の種類にかかわらずほぼ一定である。
  • 強化ガラスは、一般板ガラスに特殊な熱処理を施し、表面に圧縮応力を生じさせたものである。

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この過去問の解説 (2件)

01

「木材の気乾状態の含水率は、25〜30%である。」誤りです。
一般的に、木材の気乾状態(空気中で乾燥した状態)の含水率は 15%前後 であり、25〜30%は高すぎるため、不適当です。

選択肢1. 木材の気乾状態の含水率は、25〜30%である。

誤り。 木材の気乾状態(通常の湿度環境で安定した状態)の含水率は 12〜15%程度 であり、25〜30%では高すぎます。含水率が25%を超えると「生材(なまざい)」と呼ばれ、乾燥が不十分な状態とみなされます。

選択肢2. 木材の引火点は、240〜270°C程度である。

正しい。 木材は約 250°C 付近で引火しやすくなります。燃え始める温度(発火点)は約 300〜400°C ですが、炭化は 200°C程度 から始まります。

選択肢3. 高強度鋼は、軟鋼より伸びが小さい。

正しい。 高強度鋼は、強度が高い反面、変形しにくくなり、伸び(延性)が小さくなる 傾向があります。一方、軟鋼は強度は低いですが、伸びやすい性質があります。

選択肢4. 鋼材のヤング係数は、鋼材の種類にかかわらずほぼ一定である。

正しい。 鋼材のヤング係数(弾性係数)は 約200GPa(ギガパスカル) であり、炭素含有量や強度の違いによっても ほとんど変わりません。

選択肢5. 強化ガラスは、一般板ガラスに特殊な熱処理を施し、表面に圧縮応力を生じさせたものである。

正しい。 強化ガラスは、加熱後に急冷することで表面に圧縮応力を持たせたガラス で、割れても細かい粒状になるため、安全性が高いです。

まとめ

木材の気乾状態の含水率は 12〜15%程度 であり、25〜30%という数値は高すぎる ため、この記述は 誤り です。他の選択肢は、建築材料の性質として正しい内容になっています。

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02

建築材料の性質を問う問題です。木材、鋼材、ガラスといった代表的な材料について、含水率、燃えやすさ、変形しやすさ、弾性、加工方法などの基本知識が正しく理解できているかが問われています。特に木材の含水率は、乾燥状態の定義と数値の目安を混同しやすいため注意が必要です。ほかの記述は材料の一般的な性質を述べたものですが、木材の気乾状態に関する数値は、建築材料の基礎事項として正確に覚えておく必要があります。

選択肢1. 木材の気乾状態の含水率は、25〜30%である。

不適切です。木材の気乾状態とは、木材を通常の大気中に置いて周囲の温度や湿度となじんだ状態を指し、含水率は一般に15%前後、条件によってもおおむね12〜20%程度です。25〜30%という数値はかなり高く、まだ十分に乾燥していない状態に近いです。木材は含水率が高いと収縮や反り、割れが生じやすくなるため、建築材料としては気乾状態の水分量を正しく理解することが大切です。

選択肢2. 木材の引火点は、240〜270°C程度である。

適切です。木材は常温で自然に燃え出すわけではなく、ある程度高い温度に達して可燃性ガスを発生し、それに着火して燃焼します。一般に木材の引火点はおおむね240〜270°C程度とされており、この記述は代表的な数値の範囲に入っています。もちろん樹種や含水率、表面状態によって多少の差はありますが、建築材料としての木材の火気に対する性質を説明する内容としては妥当です。

選択肢3. 高強度鋼は、軟鋼より伸びが小さい。

適切です。一般に鋼材は強度が高くなるほど、引っ張られたときに大きく伸びる性質、つまり延性が小さくなる傾向があります。高強度鋼は大きな力に耐えられる一方で、軟鋼に比べると破断までの伸びが小さいことが多いです。そのため、材料選定では単に強いかどうかだけでなく、変形性能や粘り強さも合わせて考える必要があります。この記述は鋼材の基本的な性質を正しく表しています。

選択肢4. 鋼材のヤング係数は、鋼材の種類にかかわらずほぼ一定である。

適切です。ヤング係数は、材料がどれだけ変形しにくいかを示す値で、鋼材では一般に約2.05×10^5N/mm2程度とされ、普通鋼でも高張力鋼でも大きくは変わりません。つまり、鋼材の強度が違っても、弾性範囲での変形のしにくさはほぼ同じと考えてよいです。そのため、鋼材の種類が変わっても、弾性変形を計算する際の基本的な考え方はほぼ共通になります。

選択肢5. 強化ガラスは、一般板ガラスに特殊な熱処理を施し、表面に圧縮応力を生じさせたものである。

適切です。強化ガラスは、普通の板ガラスを加熱したあと急冷することで、表面に圧縮応力、内部に引張応力を生じさせたガラスです。この処理によって曲げ強度や耐衝撃性が高まり、一般板ガラスより割れにくくなります。また、破損した場合には鋭利な大きな破片になりにくく、細かい粒状に砕けるため、安全性の面でも特徴があります。記述内容は強化ガラスの製法と性質を正しく示しています。

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