令和7年度(2025年)1級土木施工管理技術検定 第一次検定(問題A)No.4は、直径Dの部材に軸方向の引張力Pが作用したときの引張応力度σtを表す式のうち、正しいものを選ぶ問題です。応力度が力÷断面積で求まること、円の断面積の式を正しく使えるかを見分けます。
応力度は、力を断面積で割って求める。直径Dの円の断面積はA=π(D/2)²=πD²/4。したがってσt=P÷(πD²/4)=4P/πD²。分母がD(1乗)になっていないか、係数4を落としていないかが問われる。
※ 問題文そのものは、全国建設研修センターが公開している公式サイトで確認できます。
正解:選択肢3(正しい式)
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| 応力度の考え方 | 応力度=力÷断面積 |
| 円の断面積A | A=π(D/2)²=πD²/4 |
| 引張応力度σt | σt=P÷(πD²/4)=4P/πD² |
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| ⑴ σt=4P/πD | ×(誤り) | 分母がπD(Dの1乗)で、断面積の式が誤り |
| ⑵ σt=P/πD | ×(誤り) | 係数4がなく分母もπDで誤り |
| ⑶ σt=4P/πD² | ○(正しい) | 断面積πD²/4で割った結果で正しい |
| ⑷ σt=P/πD² | ×(誤り) | 係数4が抜けている |
応力度は力を断面積で割ったもの。直径Dの円の断面積はA=π(D/2)²=πD²/4です。円の断面積はA=πD²/4(Dの2乗)で、半径D/2を2乗するため、Dの1乗ではありません。
この断面積で引張力Pを割ります。σt=P÷(πD²/4)=4P/πD²で、係数4と分母D²がつくため、係数4を落としたり分母をDの1乗にすると誤りになります。したがって正しいものは選択肢3です。
問題:直径Dの円の断面積は、πD²/4である。
〇か×か。
答え:〇
半径はD/2なので、A=π(D/2)²=πD²/4です。
問題:引張応力度σtは、σt=P/πDで求められる。
〇か×か。
答え:×
σt=P÷(πD²/4)=4P/πD²です。分母はπD²で係数4がつきます。
出典・参考資料
※ 問題文と図は転載していません。応力度の計算は、材料力学の標準的な教科書等で確認してください。
※ この記事の確認日:2026年7月
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