令和6年度 I-1-2

解説

この問題で問われていること

限界状態設計法における3種類の限界状態(使用限界状態・疲労限界状態・終局限界状態)について、それぞれを説明する記述(ア)〜(ウ)の組合せを選ぶ問題。

解き方

① 限界状態: 終局=壊れる(最大耐力)、使用=普段の使用に支障(変形・振動・耐久性)、疲労=繰返し荷重で壊れる
② (ア)通常の供用・耐久性=使用、(イ)繰返し=疲労、(ウ)最大耐力=終局
③ ②

正解が正しい理由

土木学会の委員会報告(1992)では、終局限界状態を「構造物または部材が破壊したり、大変形、大変位等を起こし、機能や安定を失う状態」、使用限界状態を「過度の変形、変位、振動等を起こし、正常な使用ができなくなる状態」、疲労限界状態を「荷重の繰返し作用により疲労損傷し、機能を失う状態」と定義している。(イ)の「荷重が繰り返し作用することによって生じる限界状態」は疲労限界状態、(ウ)の「最大耐力に対応する限界状態」は破壊・崩壊に至る終局限界状態、残る(ア)の「通常の供用又は耐久性に関する限界状態」は使用限界状態である。したがって、ア=使用限界状態、イ=疲労限界状態、ウ=終局限界状態の組合せである②が正しい。

各選択肢について

• ① アの使用限界状態は正しいが、イとウが入れ替わっている。荷重の繰返しによる限界状態は疲労限界状態、最大耐力に対応するのは終局限界状態である。
• ② ア=使用限界状態、イ=疲労限界状態、ウ=終局限界状態の3つ全てが各限界状態の定義と一致しており、これが正答。
• ③ イの疲労限界状態は正しいが、アとウが入れ替わっている。通常の供用・耐久性に関するのは使用限界状態、最大耐力に対応するのは終局限界状態である。
• ④ ウの終局限界状態は正しいが、アとイが入れ替わっている。通常の供用・耐久性は使用限界状態、荷重の繰返しによるものは疲労限界状態である。
• ⑤ ア・イ・ウの3つ全てが誤り。アは疲労ではなく使用限界状態、イは終局ではなく疲労限界状態、ウは使用ではなく終局限界状態が正しい。

覚えるべきポイント

限界状態設計法の3種類、使用限界状態(通常の使用・耐久性)、疲労限界状態(繰り返し荷重)、終局限界状態(最大耐力・崩壊)を、それぞれのキーワードとセットで区別して覚えておく。