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技術士 基礎科目 令和3年度 Ⅰ－１－５｜問題と解説
問題 Ⅰ－１－５
構造設計に関する次の（ア）〜（工）の記述について、それぞれの正誤の組合せとして、最も適切なものはどれか。ただし、応力とは単位面積当たりの力を示す。
（ア）両端がヒンジで圧縮力を受ける細長い棒部材について、オイラー座屈に対する安全性を向上させるためには部材長を長くすることが有効である。
（イ）引張強度の異なる、2つの細長い棒部材を考える。幾何学的形状と縦弾性係数、境界条件が同一とすると、2つの棒部材の、オイラーの座屈荷重は等しい。
（ウ）許容応力とは、応力で表した基準強度に安全率を掛けたものである。
（工）構造物は、設定された限界状態に対して設計される。考慮すべき限界状態は1つの構造物につき必ず1つである。
1 ア：正 イ：誤 ウ：正 エ：正
2 ア：正 イ：正 ウ：誤 エ：正
3 ア：誤 イ：誤 ウ：誤 エ：正
4 ア：誤 イ：正 ウ：正 エ：誤
5 ア：誤 イ：正 ウ：誤 エ：誤
正解と解説
正解：5
解説答えは⑤。
ア．× 部材長を長くする点が誤り。正しくは，オイラー座屈荷重は部材長の2乗に反比例するため，部材長を短くすると座屈に対する安全性が高まる。
イ．○ オイラー座屈荷重は，断面二次モーメント，縦弾性係数，部材長及び境界条件で定まり，引張強度の違いには依存しない。
ウ．× 基準強度に安全率を掛ける点が誤り。正しくは，許容応力は設計基準強度を安全率で除した値である。
エ．× 限界状態が必ず1つとする点が誤り。正しくは，終局限界状態，使用限界状態，耐久性に関する限界状態などから，構造物に必要な複数の限界状態を設定する。
正誤の組合せは，ア：誤，イ：正，ウ：誤，エ：誤であり，正解は⑤である。
関連知識：両端ヒンジのオイラー座屈荷重は Pcr＝π2EI／L2 である。と座屈しにくい。
問題・正答の出典：公益社団法人 日本技術士会（公式の過去問題・公式正答）
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。