技術士一次 力学ノート

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平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-3 を解説、非排水せん断強度は一軸圧縮の半分

平成24年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅳ-3は、土のせん断に関する問題です。この問題では、5つの記述のうち最も不適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、非排水せん断強さと一軸圧縮強度の関係を覚えているかを問うものです。引っかけの核心は半分を2倍にしてある点で、向きがちょうど逆です。

残る4つはダイレイタンシー、圧密非排水試験、三軸圧縮試験、応力経路の定義です。いずれも正しい記述です。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答:選択肢2(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:土の三相|含水比も間隙比も分母は土粒子

各選択肢の正誤

5つのうち4つは定義そのままです。誤りは1つで、倍率が逆にしてあります。

選択肢正誤解説
1 ダイレイタンシーとはせん断応力によって体積変化が生じる現象である○(正しい)変わるのは体積
2 粘土の非排水せん断強度は一軸圧縮強度の2倍程度になる×(誤り)半分。cu=qu÷2
3 圧密非排水試験とは、ある圧力で圧密したのち排水も吸水も許さずにせん断する試験である○(正しい)CU試験
4 三軸圧縮試験は破壊時の主応力状態からせん断強度や強度定数を求める試験である○(正しい)モールの円を描く
5 応力経路はせん断過程の応力状態の変化を応力平面上の軌跡として表したものである○(正しい)2つの応力成分を両軸にとる

選択肢2は数字が半分か2倍かだけの違いです。モールの円を思い浮かべると向きが決まります。

選択肢2のポイント(ここが誤り)

一軸圧縮試験は側圧をかけないので、モールの円は原点から一軸圧縮強さquまでの範囲に描かれます。円の直径がquなので半径は0.5quです。

飽和粘土を非排水でせん断すると破壊包絡線が水平になり、その高さが円の半径にあたります。だからcu=qu÷2です。

この関係は平成24・平成25・平成26・平成27の4つの年度に出ています。2倍と書いたり半分と書いたり、組合せで問うたりします。

覚え方

  • cu=qu÷2
  • quはモールの円の直径、cuは半径
  • 4つの年度に出ている関係

理解度チェック

Q.

非排水せん断強さと一軸圧縮強度の関係は何か。

cu=qu÷2です。一軸圧縮強度が円の直径にあたります。

Q.

圧密非排水試験とはどんな試験か。

圧密したのち、排水も吸水も許さずにせん断する試験です。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成24年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」2ページ Ⅳ-3
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成24年度 技術士第一次試験 試験問題の正答」

※ 問題文と選択肢は掲載していません。上の表は各選択肢で問われている論点で、実際の設問は公式PDFで確認できます。

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構造設計の実務を続けながら、試験に出る力学の解き方を書き残しています。

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