【1級建築施工管理技士】1次検定「溶接・ボルト接合」の頻出キーワード解説＆類似問題対策

皆さん、こんにちは！一級建築施工管理技士の学科試験（第一次検定）で毎年出題される「ボルト接合・溶接接合」について、今回は詳しく解説していきます。このテーマは試験で重要なポイントとなる一方で、受験生がつまずきやすい部分でもあります。実は、私も1級建築施工管理技士を持っていますが、この領域は挑戦的でした。しかし、この記事では、キーワードの完全攻略法や類似問題を通じて、みなさんと一緒にこの難問に立ち向かい、克服していくお手伝いをしたいと思います。一緒に勉強をしながら、確実な合格を目指して頑張りましょう！

1級建築施工管理技士過去問類似問題５問にチャレンジ

【問1】高力ボルト接合に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

1. 高力ボルトの間隔（中心距離）は、ボルトの呼び径の2.5倍以上とする。
2. 高力ボルト摩擦接合において、ボルト自体に繰り返し力がかかることによる疲労破壊は、通常考慮しなくてよい。
3. 2枚の添え板で1枚の母材を挟み込む「二面摩擦接合」の許容せん断力は、「一面摩擦接合」の2倍として計算する。
4. ボルト穴をあけたことによる断面欠損は、引張力を受ける板の強度計算において無視することができる。

【問2】接合部の併用に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

1. 高力ボルト摩擦接合と溶接を併用する場合、先にボルトを締め付けた後に溶接を行うのであれば、両方の強さを合算できる。
2. 溶接を先に行い、その後に高力ボルトを締め付けた場合、溶接の熱影響により摩擦面が変化するため、全強度の合算は認められない。
3. 高力ボルト接合と溶接を併用する場合、施工順序に関わらず常に両方の強さを合算して設計する。
4. 現場溶接の熱がボルトに伝わると、ボルトの張力が低下する恐れがあるため、施工順序は厳格に管理する。

【問3】高力ボルトに複数の力が作用する場合の記述として、最も不適当なものはどれか。

1. 高力ボルト摩擦接合部に、せん断力と同時にボルト軸方向の引張力が作用する場合、許容せん断応力度を低減させる必要がある。
2. ボルトを縦に引っ張る力が加わると、板同士を押し付ける力が弱まるため、摩擦力が低下する。
3. 引張力が作用しても、ボルトの締め付け力が十分に大きければ、許容せん断応力度を低減させる必要はない。
4. 複数の力が同時にかかる場合、相互の干渉を考慮して許容耐力を計算する。

【問4】溶接接合に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

1. 完全溶込み溶接を用いた接合部は、溶接部が適切に施工されていれば、母材（元の鉄板）と同じ強度があるものとみなせる。
2. Ｔ継手のすみ肉溶接において、溶接される二つの部材がなす角度は、原則として60度から120度の範囲内とする。
3. 角度が60度未満のＴ継手溶接は、溶込みが不十分になる恐れがあるため避けるべきである。
4. 完全溶込み溶接であっても、溶接金属の強度が母材より高い場合は、母材の強さを超えるものとして設計してよい。

【問5】鋼構造の施工・材料計算に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

1. 板に高力ボルト用の穴をあけた場合、引張力を受ける板の有効断面積は、穴による断面欠損を差し引いて計算する。
2. 高力ボルト摩擦接合は、板同士の摩擦によって力を伝えるため、ボルトと穴の隙間は強度の計算に影響しない。
3. 二面摩擦接合において、摩擦面の数が2倍になれば、滑り耐力も2倍になる。
4. 溶接のＴ継手で角度が130度のものは、強度が安定するため推奨される。

1級建築施工管理技士類似問題チャレンジ解答と解説

• 【問1】正解：4
  • 解説：ボルト穴による断面欠損は、板の引張強度を計算する際に必ず考慮（マイナス）しなければなりません。
• 【問2】正解：3
  • 解説：施工順序が重要です。「ボルトが先、溶接が後」の場合のみ合算が認められます。
• 【問3】正解：3
  • 解説：引張力がかかると締め付け力が相殺され摩擦が減るため、必ず低減計算が必要です。
• 【問4】正解：4
  • 解説：溶接部が母材より強くても、設計上は「母材と同じ強さ」までしか認められません。
• 【問5】正解：4
  • 解説：Ｔ継手の角度ルールは60度〜120度です。130度は範囲外のため不適当です。

1級建築施工管理技士マンガで説明出題頻度の高いポイントと解説

高力ボルト・溶接の出題頻度と対策まとめ

1. 高力ボルトの並べ方と基本

• ボルトの間隔（中心距離）
  ボルト同士が近すぎると、材料が破れやすくなります。そのため、ボルトの太さ（径）の2.5倍以上の間隔をあけるルールがあります。
• 繰り返し受ける力（疲労）
  高力ボルトは「板同士を強力に押し付けて、その摩擦で止める」仕組みです。ボルト自体が直接削られるような動きが少ないため、繰り返し力がかかってもボルトの疲労は気にしなくて大丈夫です。
• 重なる面の数（面数）
  板2枚を重ねて挟む「一面摩擦」に対し、板3枚でサンドイッチにする「二面摩擦」は、滑り止めの面が2倍になります。そのため、耐えられる力（許容せん断力）もちょうど2倍で計算します。

2. 組み合わせと材料の計算

• 溶接とボルトを一緒に使う場合
  「ボルトを先に締めて、その後に溶接する」という順番を守るなら、両方の強さを足し算して設計できます。（※逆の順番は、熱の影響が出るためNGです）
• 穴があいた板の計算
  板にボルト穴を開けると、その分板は弱くなります。引っ張る力に対して計算するときは、この穴によるマイナス分（欠損）を考慮して計算します。

3. 同時に複数の力がかかる時

• 引張力 ＋ 横にずらす力（せん断力）
  ボルトを縦に引っ張りながら、同時に横にずらそうとする力がかかると、板を押し付ける力が弱まり、摩擦が効きにくくなります。そのため、横に耐えられる力（許容せん断応力度）を割り引いて（低減させて）計算します。

4. 溶接のルール

• 溶接した部分の強さ
  きちんと管理して、中までしっかり溶かして一体化させた「完全溶込み溶接」であれば、その部分は元の鉄板と同じ強さがあるものとして扱えます。
• 溶接する角度（Ｔ継手）
  板をＴの字に溶接する場合、斜めすぎると強度が不安定になります。そのため、板同士の角度は60度から120度の間に収める決まりです。