令和5年度 一級建築士 構造 No.17を解説、S造設計の幅厚比・横座屈・有効座屈長さの誤りを見抜くポイント
令和5年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.17は、S造設計に関する問題です。
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
- 圧縮材の許容圧縮応力度と細長比の関係
- 幅厚比の上限値と基準強度Fの関係
- 梁の横補剛と横座屈に対する許容曲げ応力度
- 鉄骨梁の許容曲げ応力度に用いる有効座屈長さの取り方
※ 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） | 圧縮材の許容圧縮応力度は細長比が大きくなるほど小さくなる |
| 2 | ○（正しい） | 幅厚比の上限値は基準強度Fが大きいほど小さく（厳しく）なる |
| 3 | ○（正しい） | 梁に横補剛を設けると横座屈に対する許容曲げ応力度を大きくできる |
| 4 | ×（誤り） | 鉄骨梁の許容曲げ応力度の算定に用いる有効座屈長さは横補剛点間距離をもとに決まる（スパン長と等しくとるのは誤り） |
選択肢4の「有効座屈長さを横補剛の有無にかかわらず梁のスパン長とする」という記述が誤りで、正しくは横補剛点間距離をもとに有効座屈長さを定めるということです。
有効座屈長さはなぜ横補剛点間距離で決まるのか
鉄骨梁の横座屈とは、梁が曲げを受けた際に圧縮フランジが面外（横方向）に変位しながらねじれる現象です。
横補剛材を設けると、その点で圧縮フランジの面外変位が拘束されます。このため横補剛点と横補剛点の間が、横座屈の観点での「1スパン」となるわけです。横補剛点間距離が短いほど有効座屈長さが短くなり、許容曲げ応力度を大きく設定できます。
ザックリ言えば、横補剛材で梁を細かく区切ると、横座屈の危険区間が短くなって強く使えるということです。
正しい肢を整理すると、圧縮材の許容圧縮応力度は細長比が大きいほど小さく（選択肢1）、幅厚比の上限値は基準強度Fが大きいほど小さく（厳しく）なり（選択肢2）、梁に横補剛を設けると横座屈に対する許容曲げ応力度を大きくできる（選択肢3）、という流れです。
覚え方
- 有効座屈長さ ＝ 横補剛点間距離（スパン全体ではない）。細かく区切るほど許容曲げ応力度が上がる
- 許容圧縮応力度は細長比↑で小さい／幅厚比上限は基準強度F↑で厳しい
一問一答
Q.
鉄骨梁の許容曲げ応力度を算定する際の有効座屈長さは、梁のスパン長か横補剛点間距離か。
横補剛点間距離をもとに決まります。横補剛を設けることで有効座屈長さを短くでき、許容曲げ応力度を大きくすることができます。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和5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4（これが最も不適当な記述）
鉄骨梁の横座屈に関して、有効座屈長さの取り方が誤りなんです。梁の許容曲げ応力度を算定する際の有効座屈長さは横補剛点間距離をもとに定めます。横補剛を設けると有効座屈長さを小さくでき、許容曲げ応力度を大きくできるので、スパン長と等しくとった選択肢4が最も不適当ということです。