| Ａ２１ 材料の強度 努力目標 覚えてください 慣れて感覚をつかむ その上で覚えこむ 技術士試験の問題からは必要最小限の引用にとどめる。（問題）が記されている部分はその引用である。 問題および解答は日本技術士会のホームページより必要に応じて入手してください。 技術士第一次試験の問題 問題番号が赤字のものは、ボーナス問題 H２８年 Ⅰ－１－３ H２７年 Ⅰ－１－３ H２５年 Ⅰ－１－２ H２４年 Ⅰ－１－２ H２３年 Ⅰー１－５ 同じ問題 H２８年 Ⅰ－１－３ と H２５年 Ⅰ－１－２ H２７年 Ⅰー１－３ 正答： ⑤ （解答） 許容応力＝極限強さ÷安全率 安全率は、材料をその『極限いっぱいまで使わないことを前提』に設定されるから、通常は２以上。 フックの法則とは、材料にかかる応力（単位断面積あたりの加重）と変形量が比例するというもので、バネを想像すると理解しやすい。 フックの法則（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ） フックの法則に従う系では、荷重は伸びに正比例し Ｆ＝ｋｘ （ベクトルの方向を考慮すると Ｆ＝－ｋｘ） と表される。ここで
安全率（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ） 安全率（あんぜんりつ）とは、あるシステムが破壊または正常に作動しなくなる最小の負荷と、予測されるシステムへの最大の負荷との比（前者/後者）のことである。構造的な強度のほか、トルク、電圧、曝露量、薬品摂取などさまざまな負荷に対し使われる。安全率のことを安全係数（あんぜんけいすう）とも言う。  Ｈ２８年 Ⅰ－１－３ 正答： ④ （解答） プラスチック製の定規を手で引っ張っても変形は認めにくいですが、両側から力を加えると容易に中央で折れ曲がり、元には戻らなくなります。この折れ曲がってしまう現象を座屈と言います。安全率については上のＨ２７年Ⅰ－１－３で説明したとおりです。 （参考） 座屈（Ｗｉｋｉｐｅｄｉａ） 座屈を避ける構造
Ｈ２４年 Ⅰ－１－２ 正答： ⑤ （解答） すべての構造部材が破壊に歪らなければ、構造物の安全性は十分に確保されるが、不静定次数の高い構造物では一部の部材が限界状態に至って耐荷機構を失っても、構造全体の安全性が直ちに損なわれない場合もある。 部材の部分的な破壊を許容した上で、安全性を要求する場合には、耐震性の照査同様に部材の非線形性と、部材の破壊以後の挙動を考慮して照査することが必要である。 ※不静定次数：「静定」とは、カの釣り合いだけで、反力と各部の断面力が定まる構造のことである。 一方、力の釣り合いだけから反力又は断面力を決められない構造を、「不静定」と呼ぶ。不静定な構造において、 未知反カの数から釣り合い式の数を引いた数を不静定次数という。 ※照査：規格や基準に適合しているかどうかをチェックすること。 照査とは、照らし合わせて調べること。 建設分野で検査は、発注者側が行うこと。照査は受注者側が行うこと。 不静定次数とは、架構の安定性に関する次数で、０次はギリギリ倒れない架構です。プラス側に行けば壊れてもよい部分が増えていき架構は倒れにくくなります。マイナス側へ行くとその逆となります。 材料非線形履歴モデルに基づく手法は、材料レベルの実験結果を精密に表現できる履歴モデルを用い、これに基づいて部材の力学特性を求める（骨組み構造を対象とした非線形構造物の耐震性能評価システム（青戸ら、２００４年、第２９回土木学会情報利用技術シンポジウム））。 Ｈ２３年 Ⅰー１－５ 正答： ④
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