建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第53回(令和5年度(2023年))
問94 (建築物の構造概論 問94)

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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53回(令和5年度(2023年)) 問94(建築物の構造概論 問94) (訂正依頼・報告はこちら)

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。
  • 梁(はり)部材には、形鋼や鋼板の組立て材などが用いられる。
  • 鋼材の強度は温度上昇とともに低下し、1,000°Cでほとんど零となる。
  • 鉄骨構造は耐食性に乏しいため、防錆(せい)処理が必要である。
  • 骨組の耐火被覆の厚さは、耐火時間に応じて設定する。
  • 鋼材の炭素量が増すと、一般に溶接性が向上する。

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この過去問の解説 (2件)

01

鉄骨構造とその材料に関する問については「鉄骨」「鉄筋コンクリート」「コンクリート」の、それぞれの特徴、違いについて把握しておくことをお勧めします。

耐食性に優れているのは「鉄骨」「鉄筋コンクリート」のどちらなのか?

耐震性があるのはどの構造か?など、整理しておきましょう。

選択肢1. 梁(はり)部材には、形鋼や鋼板の組立て材などが用いられる。

正解です。

梁(はり)部材には、H形鋼等の形鋼や、鋼板の組立て材などが用いられます。

選択肢2. 鋼材の強度は温度上昇とともに低下し、1,000°Cでほとんど零となる。

正解です。

こちらの記述については過去に何度か出題されているので、そのまま覚えておくのが良いでしょう。

ちなみに鋼材は1400~1500℃になると溶解します。

選択肢3. 鉄骨構造は耐食性に乏しいため、防錆(せい)処理が必要である。

正解です。

鉄骨構造は耐食性に乏しいため、防錆(せい)処理が必要です。

選択肢4. 骨組の耐火被覆の厚さは、耐火時間に応じて設定する。

正解です。

骨組の耐火被覆の厚さは、耐火時間に応じて設定します。

選択肢5. 鋼材の炭素量が増すと、一般に溶接性が向上する。

不正解です。

鋼材の炭素量が増すと靭性、溶接性は低下します。

まとめ

鉄骨構造に関する問では、近年ではこれらの他にも「降伏比(引張強さに対する降伏強さの割合)」についても問われることがあります。

降伏比についても、自身で確認しておくのが良いでしょう。

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02

正解は、「鋼材の炭素量が増すと、一般に溶接性が向上する。」です。

この問題は、鉄骨構造とその材料に関するものです。

鉄骨構造は高強度・高靭性・施工性の良さが特徴ですが、

耐火性と耐食性に弱いため、耐火被覆や防錆処理が不可欠です。

また、鋼材は温度上昇に伴い強度が急激に低下し、

500〜600℃で設計強度の半分以下、1,000℃ではほぼゼロになるため、

火災時の崩壊リスクが高い構造です。

梁には形鋼や組立梁が一般的に用いられ、耐火被覆厚さは耐火時間に応じて設定されます。

一方、鋼材の炭素量が増えると硬く脆くなり、

溶接割れが起こりやすくなるため、溶接性は低下します。

選択肢1. 梁(はり)部材には、形鋼や鋼板の組立て材などが用いられる。

正しいです。鉄骨構造の梁には、H形鋼・I形鋼・溝形鋼などの形鋼が一般的に使用されます。

また、大スパンや大荷重に対応するため、

鋼板を溶接して作る「組立梁(ビルトアップ梁)」も広く用いられます。

組立梁は断面形状を自由に設計できるため、

構造性能の最適化が可能です。

選択肢2. 鋼材の強度は温度上昇とともに低下し、1,000°Cでほとんど零となる。

正しいです。鋼材は温度に非常に敏感で、

500〜600℃で降伏強度が半分以下に低下します。

火災時には短時間で高温に達し、

1,000℃近くになると鋼材はほぼ強度を失い、構造的に自立できなくなります。

このため、鉄骨構造では耐火被覆が必須であり、

被覆の厚さは火災時の温度上昇を抑えるために重要な役割を果たします。

選択肢3. 鉄骨構造は耐食性に乏しいため、防錆(せい)処理が必要である。

正しいです。鉄は酸素と水分に触れると容易に腐食するため、

鉄骨構造では防錆処理が不可欠です。

一般的には、錆止め塗装、溶融亜鉛めっき、耐候性鋼の使用などが行われます。

特に屋外や湿気の多い環境では腐食が進行しやすく、

構造耐力の低下や美観の悪化を招きます。

選択肢4. 骨組の耐火被覆の厚さは、耐火時間に応じて設定する。

正しいです。耐火被覆は、

火災時に鋼材が急激に高温にならないようにするための保護層であり、

耐火時間(1時間、2時間など)に応じて必要厚さが決まります。

耐火時間が長いほど、鋼材が高温に達するまでの時間を稼ぐ必要があるため、

被覆厚さは増加します。

選択肢5. 鋼材の炭素量が増すと、一般に溶接性が向上する。

不適当です。鋼材の炭素量が増えると、鋼は硬く脆くなり、

溶接時に「溶接割れ」が発生しやすくなります。

これは炭素当量(Ceq)が高くなるほど顕著で、溶接性はむしろ低下します。

溶接性の良い鋼材は炭素量が低く、

一般構造用鋼材(SS400など)は炭素量が少ないため溶接性に優れています。

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