建築材料：鋼材と金属材料の一問一答

鋼材の力学的性質に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①鋼材のヤング係数は、材質の強度が高いものほど大きな値となる性質をもつ。
• ②降伏比は降伏点を引張強さで除した値で、小さいものほど塑性変形能力が高い。
• ③常温での線膨張係数は、コンクリートのそれとほぼ等しい値となっている。
• ④引張試験で得られる伸びは、鋼材の粘り強さを表す指標のひとつである。

鋼材に含まれる炭素の量が及ぼす影響に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①炭素量が増えると、鋼材の引張強さおよび硬さはおおむね増大していく。
• ②炭素量が増えると、溶接部の割れが生じやすくなり溶接性は低下する。
• ③炭素量が増えると、鋼材の伸びが大きくなり靭性も高まる傾向にある。
• ④炭素量が同じでも、他の合金元素の量により溶接性は変わってくる。

建築構造用鋼材の規格に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①SN400B種は、溶接性と塑性変形能力を確保するため化学成分の上下限が定められている。
• ②SN400C種は、板厚方向に引張力を受ける部材に用いるため絞り値が規定されている。
• ③SMA材は銅やクロムなどを添加した鋼材で、表面に緻密なさび層を形成し腐食を抑える。
• ④TMCP鋼は熱加工制御により製造した鋼材で、炭素当量が高く溶接時に予熱を多く要する。

鋼材の靭性および降伏比に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①シャルピー衝撃試験は、切欠きを付けた試験片を打撃して吸収エネルギーを測定する。
• ②シャルピー吸収エネルギーは、試験温度が低くなるほど大きくなる傾向を示す。
• ③降伏比が高い鋼材は、降伏してから破断に至るまでの余裕が小さいといえる。
• ④建築構造用圧延鋼材のB種は、降伏比の上限が80%と定められている。

鉄筋コンクリート構造に用いる鉄筋に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①SD345の数値は、その鉄筋の降伏点の下限値を表す数値となっている。
• ②SD390は、SD345に比べて降伏点が高く伸びの規定値も大きくなる。
• ③異形鉄筋のリブとは、鉄筋の長さ方向に平行に付けられた突起のことをいう。
• ④鉄筋の呼び名D22は、公称直径がおよそ22mmであることを示す。

高温時における鋼材の性質に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①鋼材の引張強さは、およそ250℃から300℃の範囲で最大の値を示す。
• ②鋼材の強度は、500℃に達したときにおよそ常温時の半分程度まで低下する。
• ③鋼材のヤング係数は、温度が上昇しても1000℃に達するまでほぼ低下しない。
• ④鋼材は1000℃近くになると強度をほとんど失うため、耐火被覆が必要とされる。

建築に用いるアルミニウム合金に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①アルミニウムの密度は、およそ鋼材の三分の一程度の大きさとなっている。
• ②アルミニウム合金のヤング係数は、鋼材のそれのおよそ三分の一程度である。
• ③アルミニウムの線膨張係数は、鋼材のそれのおよそ2倍の大きさである。
• ④アルミニウムは表面に生じる酸化被膜が弱く、大気中では腐食が進みやすい。

建築に用いる非鉄金属および表面処理に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①ステンレス鋼のSUS304は、クロムとニッケルを含み耐食性に優れた鋼種である。
• ②ステンレス鋼のSUS430は、SUS304に比べて耐食性がより優れている。
• ③銅は、アルカリ性の材料に接すると腐食しやすく、モルタルとの接触を避ける。
• ④溶融亜鉛めっきは、鉄よりも先に亜鉛が溶け出すことで鋼材の腐食を抑えている。

金属材料の腐食とその防止に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①異種の金属が接して水に触れると、イオン化傾向の小さい金属のほうが腐食する。
• ②耐候性鋼は表面に安定さび層が生じるまでの間、さびの流出による汚れが生じる。
• ③アルミニウム部材が鋼材に接する箇所では、絶縁材を挟んで直接の接触を避ける。
• ④亜鉛めっき鋼板の切断面は、亜鉛の犠牲防食作用によって腐食が抑えられている。

鋼構造に用いる接合材料に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

• ①高力ボルトF10Tの記号のうち、10は引張強さの下限値の水準を表している。
• ②高力ボルト摩擦接合では、締付けにより生じる材間の圧縮力で応力を伝達する。
• ③溶接に用いる被覆アーク溶接棒は、湿気を吸うと割れの原因となるため乾燥させる。
• ④トルシア形高力ボルトは、締付け完了時にナットが破断して締付力を確認できる。