令和3年度 一級建築士 構造 No.15を解説、鉄骨構造に関する誤りを見抜くポイント
令和3年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.15は、鉄骨構造に関する問題です。
この問題では、4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。
この問題で問われていること
- 横移動が拘束されない柱材の座屈長さと節点間距離
- 幅厚比の上限値とSN400B・SN490Bの違い
- 靱性を高めるための降伏比が小さい材料の採用
- 横補剛材を梁端部に近い部分を主として設ける方法
※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ○（正しい） | 横移動が拘束されないラーメンでは、梁の剛性を高めても柱材の座屈長さは節点間距離より小さくできない。正しい記述です。 |
| 2 | ×（誤り） | 幅厚比の上限値は高強度のSN490Bのほうが小さい。「大きい」は逆で誤り。 |
| 3 | ○（正しい） | 靱性を高めるため、塑性化が想定される部位に降伏比の小さい材料を採用する。正しい記述です。 |
| 4 | ○（正しい） | 横補剛材を全長均等に設けられない場合、梁の端部に近い部分を主として横補剛する方法は認められる。正しい記述です。 |
選択肢2は、幅厚比の上限値がSN400Bより SN490Bのほうが「大きい」とする点が誤りで、正しくは高強度鋼ほど上限値は小さくなります。
選択肢2のポイント
選択肢2は、幅厚比の上限値が、普通鋼SN400Bと高強度鋼SN490Bでどちらが大きいかが論点です。数字の大小を逆に覚えていると引っかかります。
幅厚比は、板の幅を厚さで割った値で、これが大きいほど薄くて局部座屈しやすくなります。鋼材の強度が高いほど、降伏する応力度が高いぶん局部座屈が先に起きやすいので、許される幅厚比の上限は厳しく（小さく）設定されます。
つまりSN490B（490N/mm²級）はSN400B（400N/mm²級）より幅厚比の上限値が小さい。選択肢2は「SN490Bのほうが大きい」と逆に述べているので誤りです。「強い鋼ほど幅厚比制限は厳しい」と覚えましょう。
ザックリ言えば、高強度鋼ほど局部座屈しやすく、幅厚比の上限値は小さくなるということです。
覚え方
- 幅厚比の上限値＝高強度鋼ほど小さい（SN490B＜SN400B）。局部座屈防止のため
- 横移動拘束されない柱の座屈長さ＝梁剛性を上げても節点間距離より小さくできない
- 靱性を高めたい塑性化部位＝降伏比の小さい材料
- 横補剛＝全長均等にできなければ梁端部に近い部分を主として設ける
一問一答
Q.
幅厚比の上限値は、SN400BよりSN490Bのほうが大きい？
逆です。高強度鋼ほど局部座屈しやすいため、幅厚比の上限値はSN490Bのほうが小さく（厳しく）設定されます。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和3年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV（構造）問題」
- 日本建築学会「鋼構造設計規準」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢2（これが最も不適当な記述）
高強度の鋼材ほど、局部座屈を防ぐための幅厚比の上限値は小さく（厳しく）なります。同じ板厚でも降伏応力度が高いと局部座屈で先に壊れやすいからなんですね。選択肢2はSN400Bに比べてSN490Bのほうが幅厚比の上限値が「大きい」としていますが逆で誤りです。
座屈長さは節点間距離より小さくできない・降伏比の小さい材料で靱性向上・梁端部を主とした横補剛は、いずれも正しい。高強度鋼ほど幅厚比の上限値は小さい（SN490B＜SN400B）と押さえましょう。