Question 1

鉄骨の加工に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

切断面のノッチは、深さが3mm以下であればそのまま残す。。【解説】切断面に生じたノッチ（切欠き状のくぼみ）は、応力が集中して疲労き裂や脆性破壊の起点になるため、その深さは1mm以下に抑えることとされています。1mmを超えるノッチが生じた場合は、グラインダーで滑らかに削り取るか、補修溶接をしたうえで整形します。したがって「切断面のノッチは、深さが3mm以下であればそのまま残す。」という記述は不適当です。鋼材の加工では、断面の形状を滑らかに保ち、応力の集中する箇所をつくらないことが基本になります。【他の選択肢が不適切な理由】「高力ボルト用の孔は、原則としてドリルあけによるものとする。」は正しく、孔の周囲を傷めない加工が求められます。「板厚が13mm以下の鋼板は、せん断切断とすることができる。」も正しく、厚い板ではせん断による断面の傷みが大きくなります。「ひずみの矯正を加熱によって行う場合は、加熱後に空冷する。」も正しく、急冷は材質を硬化させ脆くします。【試験の罠】数値は「ノッチは深さ1mm以下、せん断切断は板厚13mm以下、高力ボルト孔はドリルあけ」でまとめます。ノッチの1mmを3mmに緩める出題に注意します。

Question 2

高力ボルトの孔径に関する記述として、最も適当なものはどれか。

Accepted Answer

呼び径M20の高力ボルトの孔径は、22mmとする。。【解説】高力ボルトの孔径は、ボルトの呼び径が27mm未満の場合は呼び径に2.0mmを加えた値以下、27mm以上の場合は呼び径に3.0mmを加えた値以下とします。したがってM20であれば22mmとなります。呼び径よりわずかに大きくするのは、部材の製作誤差や建方時のずれを吸収してボルトを通せるようにするためです。ただし余裕を大きく取りすぎると、部材どうしの位置がずれたまま締め付けられることになり、摩擦接合に必要な接触面積が減って、接合部の性能が確保できなくなります。だからこそ許容される余裕がわずか2.0mmに限られています。【他の選択肢が不適切な理由】「呼び径M20の高力ボルトの孔径は、20.5mmとする」は、普通ボルトの孔径の考え方である呼び径に0.5mmを加える値を当てはめた誤りです。「呼び径M20の高力ボルトの孔径は、25mmとする」は余裕が5mmとなり、これはアンカーボルトの孔径に用いられる考え方であって高力ボルトには過大です。「呼び径M20の高力ボルトの孔径は、18mmとする」は呼び径より小さく、ボルトそのものが通りません。【試験の罠】高力ボルトの孔径は「呼び径27mm未満は呼び径＋2.0mm以下」「呼び径27mm以上は呼び径＋3.0mm以下」。M20なら22mm。普通ボルトは＋0.5mm、アンカーボルトは＋5.0mmと種類ごとに違うので、何のボルトかを必ず確かめる。

Question 3

高力ボルト摩擦接合部の摩擦面に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

摩擦面には、防錆のため油や塗料を塗布しておく。。【解説】高力ボルト摩擦接合は、ボルトを強く締め付けることで生じる板どうしの締付け力と、接触面の摩擦によって力を伝える接合方式です。したがって摩擦面に油や塗料が付着していると、摩擦係数が大きく低下して所定の耐力が得られません。摩擦面には、すべり係数0.45以上を確保するため、黒皮を除去したうえで自然発生の赤錆状態とするか、ショットブラストなどによって粗さを与える処理を行います。塗装が必要な部位であっても、摩擦面の範囲はあらかじめマスキングして塗料が付かないようにし、付着してしまった場合は除去してから組み立てます。【他の選択肢が不適切な理由】「摩擦面のすべり係数は、0.45以上を確保する」は正しい記述で、設計で前提とされている値です。「摩擦面は、自然発生した赤錆の状態としてもよい」も正しく、黒皮を除いて屋外に一定期間放置し、一様な赤錆を発生させる方法が認められています。「ショットブラストなどにより、摩擦面を粗くする方法がある」も正しく、短期間で所定の粗さを得られる方法です。【試験の罠】摩擦接合は摩擦力で応力を伝えるため、摩擦面は粗いほどよい。すべり係数0.45以上を確保するには、自然発生の赤錆状態にするかブラストで粗面にする。油・塗料・浮き錆は逆にすべりを生むので厳禁である。

Question 4

高力ボルトの締付けに関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

締付けは、継手の端部から中央部へ向かって順に進める。。【解説】高力ボルトの締付けは、継手の中央部から周辺部へ向かって順に進めます。接合される板は完全に平らではなく、わずかな反りや浮きが残っているため、締め付けると板が密着していく過程で面全体がわずかに動きます。中央から外側へ進めれば、板の間の隙間が外側へ押し出されるように順に閉じていき、最終的に全面が密着します。これに対して端部から締め始めると、外周が先に固定されて中央部に隙間が閉じ込められ、板が密着しません。密着していない部分では所定の摩擦力が得られず、また先に締めたボルトの軸力が後の締付けによって低下する現象も生じます。【他の選択肢が不適切な理由】「一次締めの後にマーキングを行い、続いて本締めを行う」は正しい手順です。マーキングによって本締めでのナットの回転量を目視で確認できます。「締付けは、継手の中央部から周辺部へ向かって順に行う」も正しく、正解の記述と真っ向から対立します。「トルシア形高力ボルトは、ピンテールの破断により確認する」も正しく、所定のトルクに達すると先端が自動的に切れる仕組みです。【試験の罠】高力ボルトの締付けは「継手の中央部から周辺部（端部）へ」。逆にすると板の密着が中央に残り、応力が伝わらない。手順は一次締め→マーキング→本締めの順で、マーキングは共回りや回転量の確認に使う。

Question 5

隅肉溶接に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

隅肉サイズは、厚いほうの母材の板厚を超えて大きくするのがよい。。【解説】隅肉溶接のサイズは、原則として薄いほうの母材の板厚以下とします。溶接部だけを不必要に大きくしても、力は薄いほうの母材を通って伝わる以上、接合部全体の耐力はその母材の耐力を超えることはできません。むしろサイズを過大にすると、溶接時に投入される熱量が増えて母材のひずみが大きくなり、また溶接量が増える分だけ工数と溶接材料も無駄になります。さらに、板厚に対して過大な溶接は、溶接部と母材の境界に大きな残留応力を生じさせ、割れの原因にもなります。必要な耐力に応じた適切なサイズを選ぶことが原則です。【他の選択肢が不適切な理由】「有効のど厚は、隅肉サイズの0.7倍として算定する」は正しい記述で、直角二等辺三角形の断面における最小の厚さに相当します。「有効長さは、溶接の全長からサイズの2倍を差し引いて算定する」も正しく、始端と終端では溶着量が不足するためこれを除きます。「隅肉サイズは、薄いほうの母材の板厚以下とすることを原則とする」も正しい記述です。【試験の罠】隅肉溶接の数値は「サイズは薄いほうの母材の板厚以下」「有効のど厚はサイズの0.7倍」「有効長さは全長からサイズの2倍を引く」。サイズを大きくすれば強くなるわけではなく、母材側が熱で傷むため上限がある。

Question 6

鉄骨の溶接に用いる補助的な部材に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

エンドタブは、溶接の完了後に切断し、切断面を研磨して平滑に整える。。【解説】エンドタブは、溶接の始端と終端に生じやすい溶込み不足やブローホールなどの欠陥を、母材の外側へ逃がすために取り付ける補助部材です。溶接後は、原則として切断せずにそのまま残します。無理に切断すると、母材の縁に新たな切欠きや熱影響を与え、かえって応力集中の起点をつくってしまうためです。切断する場合は特記による扱いとし、母材を傷めないように仕上げます。したがって「エンドタブは、溶接の完了後に切断し、切断面を研磨して平滑に整える。」という記述は不適当です。【他の選択肢が不適切な理由】「エンドタブは、溶接の始端と終端の欠陥を母材の外へ出すために用いる。」は正しく、エンドタブを設ける目的そのものです。「裏当て金は、完全溶込み溶接の裏側から溶融金属を受けるために用いる。」も正しく、裏側から溶接できない場合に使います。「スカラップは、溶接線の交差を避けるために設ける扇形の切欠きである。」も正しく、溶接部の重なりによる材質の劣化を避けます。【試験の罠】エンドタブは「原則として切断しない」、裏当て金も「原則として残す」と覚えます。切断させる記述が出たら誤りを疑います。スカラップは応力集中を避けるため、切欠きの小さい改良型が用いられる点も押さえます。

Question 7

鉄骨の溶接欠陥とその内容の組合せとして、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

ピット ――― 溶接部の断面が設計より厚くなった状態。【解説】ピットとは、溶接ビードの表面に現れる小さな穴のことです。溶融金属の中に閉じ込められていたガスが、凝固の途中で表面まで抜け出そうとして、抜けきらないまま固まることで生じます。断面が厚くなる状態を指す言葉ではありません。ピットが生じる原因は、母材表面の錆や油、水分、溶接棒の吸湿などであり、対策としては開先面の清掃と溶接棒の乾燥が基本になります。表面に現れる欠陥であるため外観検査で発見できますが、同じ原因で内部に閉じ込められたものはブローホールとなり、こちらは超音波探傷試験でなければ発見できません。【他の選択肢が不適切な理由】「アンダーカット ――― 溝状に掘られた母材の溶け残り」は正しい組合せで、電流が過大な場合などに溶接の止端部が溝状にえぐれる欠陥です。「オーバーラップ ――― 溶着金属が母材に融合せず重なった状態」も正しく、溶着金属が母材の上に乗っただけで一体化していません。「ブローホール ――― 溶着金属の内部に生じた球状の空洞」も正しく、内部に残ったガスによる欠陥です。【試験の罠】溶接欠陥は名前と形で覚える。「アンダーカット＝止端が溝状にえぐれる」「オーバーラップ＝溶着金属が母材に融合せず覆いかぶさる」「ピット＝表面に開いた小さな穴」「ブローホール＝内部の球状の空洞」。ピットとブローホールは、表面か内部かで区別する。

Question 8

鉄骨の溶接施工の環境条件に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

低水素系の溶接棒は、湿気を含んでいるほど溶接品質がよくなる。。【解説】低水素系の被覆アーク溶接棒は、使用前に300度から400度で1時間以上乾燥させてから用います。被覆材が湿気を吸っていると、溶接時にその水分が分解して水素が発生し、溶融金属の中に取り込まれます。溶接部に侵入した水素は、冷却の過程で内部から金属を割る低温割れの原因となります。この割れは溶接直後には現れず、数時間から数日たってから発生することがあるため、遅れ割れとも呼ばれ、発見が難しい厄介な欠陥です。乾燥させた溶接棒は、専用の携帯乾燥器に入れて現場へ持ち出し、再び湿気を吸わないよう管理します。【他の選択肢が不適切な理由】「気温がマイナス5度を下回る場合は、溶接を行ってはならない」は正しい記述で、低温では急冷により溶接部が硬く脆くなります。「気温がマイナス5度以上5度以下の場合は、母材を予熱して溶接する」も正しく、接合部から100mm程度の範囲を温めます。「ガスシールドアーク溶接では、強風時にシールドの効果が低下する」も正しく、シールドガスが吹き飛ばされて空気が巻き込まれます。【試験の罠】低水素系溶接棒は吸湿するとブローホールや割れの原因になるため、乾燥器で乾燥させてから使う。気温は「マイナス5度未満は溶接しない」「マイナス5度以上5度以下は接合部周辺を予熱する」。0度が境ではない点に注意。

Question 9

スタッド溶接に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

曲げ試験に合格したスタッドは、元の状態に戻してから使用する。。【解説】スタッド溶接の打撃曲げ試験は、ハンマーでスタッドを15度まで曲げ、溶接部に割れやはく離が生じないかを調べる試験です。合格したスタッドは、曲げたままの状態で使用してよいとされています。曲げ戻すと、その部分に繰返しの塑性変形が加わって材質が傷み、かえって破断の危険が高まるためです。したがって「曲げ試験に合格したスタッドは、元の状態に戻してから使用する。」という記述は不適当です。なお不合格となった場合は、そのスタッドを除去して母材を整えたうえで、隣接する位置に打ち直します。【他の選択肢が不適切な理由】「溶接後の外観検査では、カラーの状態を全周にわたり確認する。」は正しく、溶接部の周囲に盛り上がる金属が全周にできていることが健全さの目安です。「打撃曲げ試験は、スタッドを15度まで曲げて欠陥の有無を調べる。」も正しく、試験の方法そのものです。「溶接面に著しい錆や塗料がある場合は、除去してから溶接する。」も正しく、不純物は溶接欠陥の原因になります。【試験の罠】「15度まで曲げて合格したものは、曲げたまま使用する」が要点です。曲げ戻させる記述は誤りです。不合格の場合は隣接部に打ち直すという処置も併せて覚えます。

Question 10

高力ボルト接合におけるナット回転法及び検査に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

Accepted Answer

回転量が不足していたボルトについては、そのまま合格として扱う。。【解説】ナット回転法において回転量が不足していたボルトは、所定の回転量まで追加で締め付けます。回転量はボルトに導入された軸力の大きさを表しており、不足しているということは、摩擦接合に必要な締付け力が得られていないことを意味するからです。締付け力が不足すれば、想定した摩擦力が発揮されず、地震時に接合部がすべって建物全体の挙動が設計と異なるものになります。逆に回転量が過大であった場合は、ボルトが降伏している可能性があるため、追い締めではなく、新しいボルトに取り替えなければなりません。不足と過大とで処置が異なる点に注意が必要です。【他の選択肢が不適切な理由】「ナット回転法では、一次締めの後にナットを120度回転させる」は正しい記述で、一定の条件を満たすボルトについて定められた回転量です。「本締め後の検査では、共回りや軸回りが生じていないかを確認する」も正しく、マーキングのずれ方から判断します。「ボルトの余長は、ねじ山が1山から6山出ていることを確認する」も正しく、ボルト長さが適切であったことの確認になります。【試験の罠】ナット回転法の回転量は一次締め後から120度。回転量が不足したものは追締めし、過大なものはボルトを新しいものに取り替える。合格として扱ってよいものはない。余長はねじ山が1山から6山出ていること。

鉄骨工事（加工・溶接・高力ボルト接合）の一問一答