技術士一次 力学ノート

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平成28年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-4 を解説、支持力係数はせん断抵抗角で決まる

平成28年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-4は、基礎に関する問題です。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、支持力公式の中身が分かっているかを問うものです。引っかけの核心は支持力係数を決める量で、粘着力まで含めると書いてあります。

残る4つは圧密沈下、即時沈下、杭の分類、許容支持力の定義です。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1(最も不適切なもの)

> この論点をやさしく解説:基礎|支持力と沈下の考え方

各選択肢の正誤

5つのうち4つは基礎の基本用語です。誤りは支持力公式の中身にあります。

選択肢正誤解説
1 支持力係数はせん断抵抗角と粘着力の組合せから求まる×(誤り)係数を決めるのはせん断抵抗角だけ。粘着力は掛け合わせる項
2 圧密沈下は長期にわたって継続的に発生する沈下○(正しい)間隙水が抜けながら進む
3 浅い基礎の即時沈下の概略値は地盤を弾性体とみなして計算できる○(正しい)実際は非線形でも概略なら使える
4 先端支持力が主なら支持杭、周面摩擦力が主なら摩擦杭○(正しい)杭の分類そのまま
5 極限支持力を安全率で割った値が許容支持力○(正しい)重要性や地盤条件で安全率を選ぶ

選択肢1は前半の言葉づかいが正しいので、後半まで読まないと切れません。係数の表を思い出すのが確実です。

選択肢1のポイント(ここが誤り)

テルツァーギの支持力公式は、粘着力の項・土被り圧の項・基礎幅の項の3つを足す形です。3つの係数はいずれもせん断抵抗角だけの関数で、表もφの一覧になっています。

粘着力cは係数に掛け合わせる量であって、係数そのものを決める量ではありません。役割の違う2つを混ぜたのがこの誤りです。

即時沈下は載荷した直後に起きる変形で、砂質地盤で主に問題になります。粘性土で長くかかるのが圧密沈下です。

覚え方

  • 支持力係数はφだけの関数
  • 粘着力は係数に掛ける項
  • 即時沈下は砂、圧密沈下は粘土

理解度チェック

Q.

テルツァーギの支持力係数は何で決まるか。

せん断抵抗角だけです。粘着力は係数に掛け合わせる量になります。

Q.

許容支持力はどう求めるか。

極限支持力を安全率で割ります。安全率は重要性や地盤条件で選びます。

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出典

  • 公益社団法人 日本技術士会「平成28年度 技術士第一次試験問題〔専門科目 建設部門〕」2ページ Ⅲ-4
  • 公益社団法人 日本技術士会「平成28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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