技術士一次 力学ノート

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平成26年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-5 を解説、ダイレイタンシーは体積を変える

平成26年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-5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、せん断まわりの用語の定義を問うものです。引っかけの核心はダイレイタンシーで変わるものが何かで、応力と書いてあります。

残る4つは応力経路、圧密非排水試験、鋭敏比、非排水せん断強さです。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語だけの差し替えです。

選択肢正誤解説
1 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○(正しい)2つの応力成分を両軸にとる
2 圧密非排水試験は圧密したのち排水も吸水も許さずにせん断する試験○(正しい)CU試験
3 鋭敏比は乱さない試料と練り返した試料の非排水せん断強さの比○(正しい)同じ含水比で比べる
4 飽和粘土では cu=qu÷2 の関係が成り立つ○(正しい)モールの円の半径が非排水せん断強さ
5 ダイレイタンシーとはせん断に伴い応力を変えようとする性質である×(誤り)体積を変えようとする性質

選択肢5は文の形が定義らしく整っています。変わるものが体積か応力かだけを見る必要があります。

選択肢5のポイント(ここが誤り)

ダイレイタンシーはせん断すると体積が変わろうとする性質です。密な砂は土粒子が乗り上げて膨らみ、緩い砂は詰まって縮みます。

非排水条件では体積が変われないので、代わりに間隙水圧が動きます。応力が変わるのはその結果であって、性質そのものの定義ではありません。

平成28年度Ⅲ-3の問題文は「土はせん断されると体積を変化させようとする性質を顕著に示す」と書いています。2年度で表と裏の出し方です。

覚え方

  • ダイレイタンシーは体積が変わろうとする性質
  • 非排水では間隙水圧が動く
  • cu=qu÷2

理解度チェック

Q.

ダイレイタンシーで変わろうとするのは何か。

体積です。密な砂は膨らみ、緩い砂は縮みます。

Q.

非排水条件でダイレイタンシーはどう現れるか。

体積が変われないので、代わりに間隙水圧が動きます。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成26年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」3ページ Ⅲ-5
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成26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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