2級建築士「建築施工」を攻略!鉄骨工事の【溶接・高力ボルト接合】で確実に得点するポイント

こんにちは!

一問一答.comのPaulです!

2級建築士の勉強を頑張っている皆さん、毎日の学習お疲れ様です!

今回は「建築施工」の分野から、多くの受験生が苦手意識を持ちやすい「鉄骨工事(溶接・高力ボルト接合)」の単元を深掘りして取り上げます。

鉄骨の接合方法は、「完全溶込み溶接」や「隅肉(すみにく)溶接」といった専門用語が多く、さらに高力ボルトの締め付け手順や検査のタイミングなど、覚えるべき細かな数字やルールがずらりと並びますよね。

「テキストを読んでも、実際の現場のイメージが湧かなくてなかなか頭に入らない…」と悩む方も非常に多い単元です。

ですが、この分野は一度メカニズムと理由を理解してしまえば、本番のひっかけ問題にも惑わされなくなる貴重な得点源になります!

この記事を読んでスッキリ解決し、得点源に変えていきましょう!

 

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鉄骨工事の難所!「溶接」と「高力ボルト接合」の重要ポイントを深掘り

溶接の種類と寸法の決まり(完全溶込み溶接・隅肉溶接)

 

鉄骨を繋ぐ「溶接」において、2級建築士試験で頻出なのが「完全溶込み溶接」と「隅肉(すみにく)溶接」の2種類です。

ここでの最大のポイントは、それぞれの「有効のど厚」と「有効長さ」の考え方の違いを正確に把握することです。

・完全溶込み溶接の有効のど厚は、接合する母材の薄い方の板厚とする。

・隅肉溶接の有効のど厚は、指定されたサイズの0.7倍とする。

・隅肉溶接の有効長さは、全体の溶接長さからサイズの2倍を引いた長さとする。

隅肉溶接の場合、溶接の「始端」と「終端」はどうしても形状が不安定になり、欠陥が生じやすくなります。

そのため、その不安定な部分(サイズの2倍)を有効な長さから差し引いて計算する必要がある、という理由をしっかり覚えておきましょう!

また、完全溶込み溶接において、この始端と終端の欠陥を防ぐために取り付けられる補助板のことを「エンドタブ」と呼びます。

エンドタブは溶接終了後に切断して平滑に仕上げるのが基本ルールですので、あわせて押さえておきましょう。

 

高力ボルト摩擦接合のメカニズムと施工手順

 

続いて、鉄骨工事のもう一つの主役である「高力ボルト接合」についてです。

高力ボルト接合は、ボルトの強力な締め付け力によって部材同士を密着させ、その摩擦力によって応力を伝達する仕組み(摩擦接合)です。

ここで試験に頻出するのが「締め付け手順」です。

高力ボルトは、いきなり強い力で本締めをするのではなく、必ず「1次締め」→「マーキング」→「本締め」という段階を踏んで施工します。

マーキングを行う理由は、本締めをした際にボルトやナットが共回り(一緒に回転してしまうこと)していないか、適切な角度で締め付けられているかを目視で確認するためです。

また、ボルト群の締め付け順序は、「群の中央部から端部に向かって」行うのが鉄則です。

これを逆に端から締め付けてしまうと、部材の歪みが中央に閉じ込められてしまい、密着性が大きく損なわれてしまうからです。

Paul先生
「中央から外側へ」という手順は、スマートフォンの保護フィルムを貼る時に、空気を外に逃がすのと同じイメージを持つと覚えやすいですよ!

【実践編】鉄骨工事(接合)のマルバツ問題に挑戦!

溶接の検査と高力ボルトの注意点を再確認

 

さて、知識を整理したところで、実際の試験でどのように問われるのかを確認してみましょう。

溶接の非破壊検査や、高力ボルトの摩擦面の処理、再利用に関する規定は、2級建築士試験の超頻出ポイントです。

特に「一度使用した高力ボルトは再利用できない」という基本ルールや、摩擦面のすべり係数の数値は、ひっかけ問題として言葉を変えて出題されることが多いので要注意です。

それでは、一問一答.comでも人気の形式で、マルバツ問題に挑戦してみましょう!

 

鉄骨工事に関するマルバツ問題

・問題1:
隅肉溶接の有効長さは、溶接の全長さから、サイズの2倍を減じたものとする。〇か✕か。

・問題2:
高力ボルト摩擦接合におけるボルトの締め付けは、ボルト群の端部から中央部に向かって行う。〇か✕か。

・問題3:
一度締め付けた高力ボルトを緩めて、別の箇所に再利用した。〇か✕か。

・問題4:
高力ボルト摩擦接合における摩擦面の処理は、すべり係数が0.45以上となるようにショットブラストなどを行う。〇か✕か。

いかがでしょうか?
以下が解答と詳しい解説です。

問題1の解答:〇
解説:隅肉溶接の始端と終端は不完全になりやすいため、両端のサイズ分(合計でサイズの2倍)を引いた部分を有効長さとします。正しい記述です。

問題2の解答:✕
解説:高力ボルトの締め付けは、部材の密着度を高め、歪みを外へ逃がすために「中央部から端部に向かって」行います。端から中央に向かって締め付けると歪みが残るため誤りです。

問題3の解答:✕
解説:高力ボルトは、一度強い力で締め付けると塑性変形(元に戻らない変形)を起こしている可能性があるため、いかなる理由があっても再利用は禁止されています。新しいボルトに取り替える必要があります。

問題4の解答:〇
解説:高力ボルト摩擦接合は、部材同士の摩擦力で応力を伝えるため、摩擦面の処理が非常に重要です。すべり係数を0.45以上確保するために、ショットブラスト等で表面を粗く処理します。正しい記述です。

試験本番を見据えて!細かな施工手順や検査方法を見落とさないためのアドバイス

受験生が陥りやすい「なんとなく暗記」の罠

 

鉄骨工事に限らず、建築施工の分野では「なんとなく数字や用語を暗記しているだけ」の受験生が、本番のひっかけ問題であっさりと得点を落としてしまう傾向があります。

たとえば、溶接部の検査方法として登場する「超音波探傷試験」は内部の欠陥を調べるものですが、「浸透探傷試験」や「磁粉探傷試験」は表面の欠陥を調べるものです。

これらを混同したまま試験に臨むと、「完全溶込み溶接部の内部欠陥の検査に、浸透探傷試験を用いた」という誤った選択肢を、うっかり正しいと勘違いしてしまいます。

言葉の響きだけで覚えるのではなく、「どこを調べるための検査なのか」をセットで覚えることが重要です。

 

単純暗記で済む分野の確認はできているか?

 

建築施工は、実際の現場経験がない方にとっては状況をイメージしづらく、どうしても苦手意識を持ちやすい分野です。

しかし、だからこそ「単純暗記で確実に得点できる数字やルール」を完璧にしておくことが、合格への最短ルートになります。

よく受験生が間違える・苦手とする分野だからこそ、しっかり確認してライバルに差をつけましょう!

Paul先生
「なぜその手順になるのか?」「なぜその検査が必要なのか?」という理由を一つ知るだけで、暗記の負担はグッと減り、記憶に定着しやすくなりますよ!

見落としがないか確認したい細かな単元として、今回取り上げた「高力ボルトの締め付け手順」や「溶接の寸法規定・検査方法」は、まさに合否を分ける代表格です。

日々の学習の中で、「この数字は何を意味しているのか」「なぜこの手順で施工するのか」を常に意識しながら、繰り返しアウトプットの訓練を行っていきましょう。

試験本番で迷いなく正解の選択肢を選べるよう、引き続きコツコツと学習を積み重ねていってくださいね!応援しています!

 

まとめ:試験に向けた単純暗記はスマホでアウトプット!

試験に向けた単純暗記作業は、スマホのアプリなどでとにかく「アウトプット数」を増やすことで格段に覚えやすくなります!

テキストや過去問のしっかりとした学習に加えて、隙間時間にサクッと学べる「一問一答アプリ」で、確実な得点源に仕上げましょう。

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