令和5年度 一級建築士 構造 No.27を解説、木材の破壊性状・繊維方向の強度に関する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.27は、木材の破壊性状に関する問題です。
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
- 繊維方向の引張強度と圧縮強度の大小
- 繊維直交方向の圧縮強度（木材の異方性）
- 繊維方向のせん断強度の大きさ
- 含水率が繊維飽和点以上のときの強度の変化
※ 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 | ×（誤り） | 繊維方向の引張強度は圧縮強度より大きい（圧縮のほうが大きいとするのは逆） |
| 2 | ○（正しい） | 繊維直交方向の圧縮強度は繊維方向の圧縮強度より著しく小さい（木材の異方性） |
| 3 | ○（正しい） | 木材の繊維方向のせん断強度は引張強度・圧縮強度と比べると著しく小さい |
| 4 | ○（正しい） | 含水率が繊維飽和点以上になると、木材の強度はほとんど変化しない |
選択肢1の「繊維方向の圧縮強度は引張強度より大きい」という記述が誤りで、正しくは引張強度のほうが圧縮強度より大きいです。
木材の強度の大小関係をどう覚えるか
木材の繊維方向における強度の大小関係は次の通りです。
引張強度 ＞ 圧縮強度 ＞ せん断強度（繊維方向）
引張方向は繊維が均一に力を受け止めるため高い強度を示します。圧縮では節などの欠陥の影響を受けやすく、引張より小さくなります。せん断は繊維に沿った割れ（木材の弱点）が生じやすいため最も小さいです（選択肢3はこのとおりで正しい）。
また繊維直交方向の強度はさらに低く、繊維方向の圧縮強度の1/5〜1/10程度になります（選択肢2の異方性）。含水率が繊維飽和点以上では強度はほぼ変化しません（選択肢4）。
覚え方
- 繊維方向：引張強度 ＞ 圧縮強度 ＞ せん断強度（「圧縮＞引張」の逆記述に注意）
- 繊維直交方向は繊維方向圧縮の1/5〜1/10／繊維飽和点（約30%）以上では強度ほぼ一定
一問一答
Q.
木材の繊維方向の強度について、引張と圧縮はどちらが大きいか。
引張強度のほうが大きいです。繊維（細胞壁）を縦方向に引き裂く力に対して木材は強く、圧縮では節などの影響で早期破壊することがあります。
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」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢1（これが最も不適当な記述）
木材の繊維方向の強度に関する記述が誤りなんです。木材は繊維方向に引張強度のほうが圧縮強度より大きくなります。繊維を縦方向に引き裂く力に強く、圧縮は節などで早期破壊しやすいので、「圧縮のほうが大きい」とした選択肢1が最も不適当ということです。