技術士第一次試験｜無料Web版
技術士 専門科目（建設部門） 令和3年度 Ⅲ－3｜問題と解説
問題 Ⅲ－3
飽和粘土の供試体を用いて一軸圧縮試験を行ったところ，破壊時の軸荷重Pが20N，軸変位ΔHは10mmであった。供試体が円柱形を正しく保持していること，体積が変化しないことと仮定して算定したこの飽和粘土の一軸圧縮強さσの値として適切なものはどれか。ただし，この供試体の初期高さH0は10.0cmで，初期断面積A0は10cm2とする。
1 0.9kN／m2
2 1.8kN／m2
3 9.0kN／m2
4 18.0kN／m2
5 20.0kN／m2
問題図表
正解と解説
正解：4
解説破壊時の断面積を体積一定条件で求め、破壊荷重20Nをその面積で割って一軸圧縮強さを求める。
1．破壊時の高さをそろえる
初期高さ10cmに対して、軸変位10mmは1cm。
H＝10−1＝9 cm
初期体積は断面積10cm2と高さ10cmの積で100cm3。
2．体積一定から断面積を補正する
高さが減る分、断面積は大きくなる。
A＝1009 cm2
1cm2＝10−4m2なので、
A＝1900 m2
3．補正後の面積で荷重を割る
qu＝PA
qu＝20×900＝18000 Pa
qu＝18 kPa
一軸圧縮強さは18 kPa。初期面積ではなく、破壊時の増加した断面積を用いた応力である。
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。