技術士一次 力学ノート

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平成25年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-6 を解説、土くさびで解くのはクーロン

平成25年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-6は、土圧に関する問題です。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、ランキンとクーロンの解き方の違いを区別できるかを問うものです。引っかけの核心は2つの理論名が入れ替えてある点で、説明そのものはクーロンとして正しいものです。

残る4つは静止土圧、主働土圧、受働土圧、土被り圧の定義です。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5(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:土圧|主働・受働とランキン・クーロン

各選択肢の正誤

5つのうち4つは定義そのままです。誤りは理論の名前にあります。

選択肢正誤解説
1 静止土圧は地盤の水平変位が生じない状態における水平方向の土圧○(正しい)壁が動かない状態
2 主働土圧は土が緩む方向に変形し、水平土圧が減って一定値に落ち着いた状態の土圧○(正しい)最小値
3 受働土圧は土を圧縮していき、水平土圧が増えて一定値に落ち着いた状態の土圧○(正しい)最大値
4 土被り圧はその上に存在する土や岩の全重量によって生じる応力で、通常は鉛直応力○(正しい)深さ×単位体積重量
5 ランキンの土圧は土くさびに作用する力の釣り合いから土圧合力を求める理論×(誤り)それはクーロンの土圧

選択肢2の主働土圧は、平成26年度Ⅲ-3で同じ説明のまま名前だけ受働土圧に替えて崩されています。この年度では正しい形です。

選択肢5のポイント(ここが誤り)

ランキンは地盤内の応力状態が塑性平衡に達した条件から土圧を求めます。壁の摩擦を考えない代わりに式が簡単です。

クーロンはすべり面で切り出した土くさびに働く力の釣り合いを解きます。壁面摩擦を考慮できるぶん実際に近い値が出ます。

令和2年度Ⅲ-4と令和5年度Ⅲ-4は同じ4つの用語を扱う設問で、こちらは語句の組合せを選ぶ形です。5つの組合せを並べ替えて2回出ています。

覚え方

  • 土くさびで解くのはクーロン
  • ランキンは地盤内の応力状態から
  • 土圧は主働・静止・受働の順に大きい

理解度チェック

Q.

土くさびの力の釣り合いから土圧を求める理論は何か。

クーロンの土圧です。ランキンは地盤内の応力状態から求めます。

Q.

ランキンとクーロンの違いは何か。

ランキンは壁面摩擦を考えず、クーロンは考慮できます。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成25年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」4ページ Ⅲ-6
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成25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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