問題Ⅱ-2の対策法:建設部門「鋼構造及びコンクリート」~技術士第二次試験~
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【⇩当記事の本題⇩】
技術士第二次試験「選択問題Ⅱ-2」の対策法について、建設部門の「鋼構造及びコンクリート」科目を対象として以下に私見を述べます。
【1】 注意事項
・100点の答えにはなりません
・60点を目指すヒントとして捉えてください
★あくまでも、自力で考えることを忘れないでください。
【2】 問題Ⅱ-2の過去問題
「日本技術士会」HPに公表されていますので、上記リンクより参照してください。
【3】 出題グループの変遷
技術士第二次試験は、全部門・科目において、R01年試験制度改正により、H30年以前とR01年以降で問題文に変更があった。
さらに「鋼構造及びコンクリート」科目において、R01年以前では問題文が ❝ 鋼構造 ❞ グループと ❝ コンクリート ❞ グループに分けて出題されていたが、R02以降では、これら2グループの問題文が統一された。
これらの変遷を踏まえ、次節以降の過去問題の傾向の整理では、H30年以前、R01年、R02年以降に区分して記載する。
【4】 過去問題の傾向の整理
4.1 過去問題の「テーマ」(△△△を○○○する or させる)
過去問題の「テーマ」(△△△を○○○する or させる)は、非常に多岐にわたっている。H25年~R05年の問題Ⅱ-2の各テーマを以下に記載する。
このテーマでは、後述4.2~4.4節に示す設問(1)~(3)の標準問題文に解答できるように、過去問題文を変更した。
なお、R01年の試験制度改正前後で各問題のテーマの整理を区分する。
4.1.1 H25~H30年:鋼構造(試験制度改正前)
1)H25(2013):Ⅱ-2-1
近年、耐荷力不足や機能上の問題等を解消するための更新 ( 改築、増築、用途変更を含む ) 、ライフサイクルコスト縮減を図った長寿命化が進められている。この背景を踏まえ、あなたが既設の鋼構造物の更新や長寿命化を図るための設計担当者として業務を実施する。なお、単なる耐震補強は対象外とする。
設問(1)では、既設の鋼構造物を1つ示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
2)H25(2013):Ⅱ-2-2
近年、構造物の早期供用開始、工事中の環境負荷軽減等の理由から、工期の短縮が必要となる場合がある。この背景を踏まえ、あなたが鋼構造物工事の責任者として工事を進める。
設問(1)では、対象とする鋼構造物及び立地条件を1つ示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
3)H26(2014):Ⅱ-2-1
鋼構造物の長寿命化を図るに当たって、防せい防食を適切に行うことが重要である。これを踏まえ、あなたが鋼構造物の防せい防食計画策定の責任者として計画の策定を行う。
設問(1)では、想定する鋼構造物を示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
4)H26(2014):Ⅱ-2-2
鋼構造物の製作時あるいは据付時の精度は、その品質や耐久性に重要な影響を及ぼす。この背景を踏まえ、あなたが鋼構造物の設計や施工計画の担当者として業務を進める。
設問(1)では、想定する鋼構造物を示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
5)H27(2015):Ⅱ-2-1
既設の鋼構造物に損傷が発生した場合、補修補強を適切に行うことが重要である。この要件を踏まえ、あなたが鋼構造物の補修補強の責任者として業務を進める。ただし、鋼部材以外 (RC床板等のコンクリート部材を含む ) に対する補修補強、地震後の損傷に対する補修補強、塗装塗替えは除くものとする。
設問(1)では、想定する鋼構造物を示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
6)H27(2015):Ⅱ-2-2
鋼構造物の現場継手は、適切な構造を採用するとともに、品質の確保が重要である。この要件を踏まえ、あなたが鋼構造物の設計や施工計画を行う担当者として業務を進める。
設問(1)では、あなたが担当する鋼構造物の現場継手箇所を1箇所示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
7)H28(2016):Ⅱ-2-1
複合構造は、異種材料及び異種部材の組合せによって、各構造材料の短所を補完し長所を活用するように考えられた構造形式である。これを踏まえ、あなたが鋼とコンクリートの複合構造の設計担当者として業務を進める。なお、鉄筋コンクリート構造、プレストレストコンクリート構造の単独での使用は除くものとする。
8)H28(2016):Ⅱ-2-2
鋼構造物の性能を適切に維持するため、防食機能の低下が発見された場合には適切な補修を行うことが重要である。この要件を踏まえ、あなたが鋼構造物の補修を行う担当者として業務を進める。
設問(1)では、あなたが担当する鋼構造物について、適用可能な防食法を2つ挙げた上で、標準問題文に対し解答せよ。
9)H29(2017):Ⅱ-2-1
近年、安全・安心に対する関心が高まっており、将来、南海トラフ巨大地震や首都直下地震等の発生が危惧されている。このような大地震が発生し、被害を受けた鋼構造物について、あなたが補修設計の担当者として業務を進める。
設問(1)では、補修設計を行う鋼構造物の損傷状態を2つ想定した上で、標準問題文に対し解答せよ。
10)H29(2017):Ⅱ-2-2
近年、鋼構造物の工事 ( コンクリート床版を除く。)において、施工中の作業環境の改善や公衆災害の防止などの安全対策とともに、近隣への環境対策も重要な配慮事項となっている。この背景を踏まえ、あなたが鋼構造物の施工計画を作成する責任者として環境対策 ( 景観対策を除く。) を実施する。
設問(1)では、対象とする鋼構造物を1つ想定し、その施工に当たり必要と想定される環境対策を2つ挙げた上で、標準問題文に対し解答せよ。
11)H30(2018):Ⅱ-2-1
近年、耐荷力不足や機能上の問題等を解消するための更新 ( 改築、増築、用途変更を含む ) 、ライフサイクルコスト縮減を図った長寿命化が進められている。この背景を踏まえ、あなたが既設の鋼構造物の更新や長寿命化を図るための設計担当者として業務を実施する。
設問(1)では、既設の鋼構造物を1つ示し、さらに更新、長寿命化の必要性や原因を2つ挙げた上で、標準問題文に対し解答せよ。
12)H30(2018):Ⅱ-2-2
近年、構造物の早期供用開始、工事中の環境負荷軽減等の理由から、工期の短縮が必要となる場合がある。これを踏まえ、あなたが鋼構造物工事の責任者として工事を進める。
設問(1)では、対象とする鋼構造物及び立地条件を1つ示し、さらに有効な工期短縮方法を2つ挙げた上で、標準問題文に対し解答せよ。
4.1.2 H25~H30年:コンクリート(試験制度改正前)
1)H25(2013):Ⅱ-2-3
コンクリート構造物について、工期短縮を目的とする検討業務を行うことになり、あなたが担当責任者として業務を進める。
設問(1)では、現場打ち施工による工期短縮案又はプレキャスト化による工期短縮案のうち1つを選んだ上で、標準問題文に対し解答せよ。
2)H25(2013):Ⅱ-2-4
単位容積質量が 1900kg/m3 の軽量コンクリート1種 ( 又は軽量骨材コンクリート1種 ) を、コンクリートポンプにて高所に圧送して床版を施工することになり、あなたが工事の担当責任者として業務を進める。
3)H26(2014):Ⅱ-2-3
コンクリート構造物の劣化損傷は、耐荷力低下等の安全性を損なう場合がある。このような事例として、コンクリート構造の梁部材において、ひび割れから錆汁が確認され、引張鋼材の腐食が懸念される状況を想定し、その対策業務を進める。
設問(1)では、想定するコンクリート構造物を示して、耐荷力の低下レベルを複数想定し、さらに長期的な安全性・供用性に配慮した上で、標準問題文に対し解答せよ。
4)H26(2014):Ⅱ-2-4
設計が完了しているコンクリート構造物において、施工に着手する段階で、施工工期を短縮する必要から、主要な構造部材のプレキャスト化に取り組むことになった。しかしながら、プレキャスト化においては、在来工法時に比べて検討すべき項目が多く存在する。
この業務を遂行するに当たり、コンクリート構造物を1つ想定した上で、標準問題文に対し解答せよ。
5)H27(2015):Ⅱ-2-3
既設のコンクリート構造物を活用し、新たに部材や構造物を増設又は増築して一体化する改修工事の設計に取り組むことになった。このような事例として、耐震設計が必要な既設コンクリート構造物の工事計画を1つ想定して、この業務を遂行する。
6)H27(2015):Ⅱ-2-4
経年劣化によるかぶりコンクリートの剝離・剝落で鉄筋が露出したコンクリ-ト構造物において、補修対策を行う。
7)H28(2016):Ⅱ-2-3
コンクリート工事におけるリスク管理を行う上で、想定されるリスクに対するリスク分析や危機回避シナリオの作成など、事前の活動が危機回避の上で有効な手段である。今回あなたが関係する建設現場において、管理用供試体の圧縮強度に強度不足が発生したことを想定して、その原因の調査、発生原因を回避するための再発防止策を提案する。
8)H28(2016):Ⅱ-2-4
供用中のコンクリート構造物において、作用荷重の増大又は外的作用力に起因すると考えられる損傷が発見され、耐荷力の回復又は耐荷力の向上を目的として早期に補強する業務を行うことになった。
設問(1)では、想定したコンクリート構造物とその損傷状況を示した上で、標準問題文に対し解答せよ。
9)H29(2017):Ⅱ-2-3
温暖地域の内陸部にある新設コンクリート構造物において、コンクリートの表層品質の確保に関する業務を進める。
設問(1)では、設計及び施工の各段階で表層品質を確保するための方策をそれぞれ1つずつ挙げた上で、標準問題文に対し解答せよ。
10)H29(2017):Ⅱ-2-4
今後の大地震の発生に備えて、コンクリート構造物の耐震補強が進められている。今回あなたは、1969年に竣工された設計図と設計計算が無いコンクリート構造物の耐震補強対策業務を行うことになった。 なお、基礎構造は対象外とする。
11)H30(2018):Ⅱ-2-3
コンクリート構造物について、工期短縮を目的とする検討業務を行うことになった。あなたが担当責任者として業務を進める。
設問(1)では、現場打ち施工による工期短縮案又はプレキャスト化による工期短縮案のうち1つを選んだ上で、標準問題文に対し解答せよ。
12)H30(2018):Ⅱ-2-4
単位容積質量が 1900kg/m3 の軽量コンクリート1種 ( 又は軽量骨材コンクリート1種 ) を、コンクリートポンプにて高所に圧送して床版を施工することになった。あなたが工事の担当責任者として業務を進める。
4.1.3 R01年:鋼構造(試験制度改正後)
1)R01(2019):Ⅱ-2-1
これまでに、良質な社会資本を効率的に整備 (コスト縮減、耐久性向上など) するための技術開発が行われてきた。この背景を踏まえ、あなたが、 鋼構造物に関わる材料、 構造、 工法、維持管理の技術開発の担当責任者として、業務を進める。
設問(1)では、技術開発の目的とその事例を1つ挙げたうえで、標準問題文に対し解答せよ。なお、開発技術として既往の技術を挙げてもよい。
2)R01(2019):Ⅱ-2-2
鋼構造物の品質や精度を確保する上で、不適合 ( 不良、不具合 ) を未然に防ぐことが重要である。この背景を踏まえ、あなたが、鋼構造物の品質や精度に関わる重大不適合の再発防止策を立案する担当責任者として、業務を進める。
設問(1)では、技術的に重大と考える不適合の事例を1つ挙げたうえで、標準問題文に対し解答せよ。
4.1.4 R01年:コンクリート(試験制度改正後)
1)R01(2019):Ⅱ-2-3
温暖な海岸地域にある鉄筋コンクリート構造物に錆汁を伴うひび割れが見つかった。この状況を踏まえ、耐久性を回復させるために補修計画の策定を行うこととなり、あなたが担当責任者として業務を進める。
2)R01(2019):Ⅱ-2-4
大規模地震への震災対策として、重要構造物 ( 道路・鉄道等の基幹的交通インフラ及び基幹施設 ) に対する耐震補強を行うこととなった。これを踏まえ、あなたが担当責任者として業務を進める。
設問(1)では、震災後の機能確保の観点から、重要構造物のうち対象とする既設コンクリート構造物を1つ挙げ、その震災後に求める機能と要求性能のレベルを簡潔に述べた上で、標準問題文に対し解答せよ。
4.1.5 R02~R05年:共通(試験制度改正後)
(「鋼構造」と「コンクリート」の問題文が共通)
1)R02(2020):Ⅱ-2-1
高い精度確保、限られた施工時間、近接施工など、厳しい施工上の制約条件の下での構造物の新設プロジェクトにおいて、鋼構造あるいはコンクリートの技術に関わる担当責任者として業務を進める。
設問(1)では、対象とする構造物及び制約条件を設定し、 業務 (設計、 製作、 施工等) の立場を明確にした上で、標準問題文に対し解答せよ。
2)R02(2020):Ⅱ-2-2
既設構造物を使用しながら、 改築・増築、又は補修・補強に関する業務を行うこととなった。この業務を鋼構造あるいはコンクリートの技術に関わる担当責任者として進める。
設問(1)では、対象とする構造物を1つ挙げ、工事中の既設構造物の使用条件を設定し、業務の内容を明確にした上で、標準問題文に対し解答せよ。
3)R03(2021):Ⅱ-2-1
建設中に耐久性や精度に関わる不具合が接合部又は打継ぎ部 ( 以下、接合部 ) で見つかり、この原因を検討し不具合を繰り返さないための方策を講じることになった。この状況を踏まえ、あなたが再発防止の担当責任者として業務を進める。
設問(1)では、対象とする構造物と接合部の具体的不具合を設定した上で、標準問題文に対し解答せよ。ただし、 測量・寸法ミス、図面の誤記、 設計と異なった材料の使用による不具合は含めないものとする。
4)R03(2021):Ⅱ-2-2
建設から30年以上が経過し、老朽化が進んだ構造物に対する耐震補強を実施することとなった。既設構造物の性能を評価し、現行の基準類を満たすように耐震性能を向上させる目的で、あなたが担当責任者として業務を進める。
設問(1)では、対象とする既設構造物と老朽化の状況を設定し、老朽化の状況を踏まえた耐震補強を行ううえで、標準問題文に対し解答せよ。
5)R04(2022):Ⅱ-2-1
構造物の供用時期が決定している場合に、計画、設計、製作、施工等の各段階における技術的工夫による工期短縮が強く求められることがある。技術的工夫とは、工期短縮を目的として既に設計された構造物の構造変更による工夫、製作・施工における工夫あるいはそれらの組合せによる工夫などである。このような状況において、あなたが既に設計された構造物に対して工期短縮を検討する技術者として業務を行う。ただし、技術的工夫がなく人的資源の追加のみによる方法は除く。
設問(1)では、対象とする構造物と工期短縮方法を設定したうえで、標準問題文に対し解答せよ。
6)R04(2022):Ⅱ-2-2
鋼又はコンクリート構造物の調査は、突発的な作用に対して行う場合があり、火災や車両の衝突等が挙げられる。このような突発的な作用による変状を受けた構造物について、部材の再利用を想定した調査を行うことになり、この業務を担当責任者として進める。
設問(1)では、対象とする構造物とそこに起こる突発的な作用 ( 設計で考慮している地震等は除く ) を挙げた上で、標準問題文に対し解答せよ。
7)R05(2023):Ⅱ-2-1
近年、想定を超える自然災害により、インフラ構造物に被害が生じる事例が増加している。今後、新設構造物の設計、既設構造物の補強設計、施工計画等を行う際に、設計荷重を超える自然現象の外力 ( 超過外力 ) が作用したとしても、損傷を制御し、構造物として必要な性能を確保するために、冗長性の確保や災害後の復旧性に配慮することが求められる。
これらの背景を踏まえ、あなたが鋼構造物及びコンクリート構造物を担当する技術者として業務を行う。
なお、設問(1)では標準問題文を以下に置き換えて解答せよ。
対象とする構造物と自然災害を設定し、超過外力に対する冗長性の確保や災害後の復旧性を考慮した調査、構造検討すべき事項とその技術的内容について説明せよ。
8)R05(2023):Ⅱ-2-2
老朽化した地上構造物の健全性を評価するに当たり、点検困難部の損傷程度を推定することになった。ここで、点検困難部とは、接近し肉眼で点検できない狭隘部 ( 足場を設置すれば損傷を直接目視できるなど容易に点検できる箇所や部材を除く ) や直接目視では損傷を点検できない密閉部、表面被覆された部材などの不可視部をいう。この業務を担当責任者として進める。
設問(1)では、点検困難部の具体事例と想定される損傷を挙げ、その損傷程度を推定し、地上構造物の健全性を評価することを考慮した上で、標準問題文に対し解答せよ。
4.1.6 「テーマ」設定の有効性
これらの「テーマ」(△△△を○○○する or させる)を参考に、「鋼構造及びコンクリート」科目に関する各受験生の経験業務または最近のトピックを抽出することが、R06年以降の想定問題作成に有効と考える。
4.2 設問(1)の傾向・対策 ~標準問題文の設定~
R01年以降、設問(1)~(3)の問題文は、部門・科目により違いがあるものの、おおむね統一されている。「鋼構造及びコンクリート」科目のR01年以降の設問(1)では、年度及び問題番号によって多少異なるものの、以下の問題文でほぼ共通である。★「テーマ」(△△△を○○○する or させる)を進めるに当たって、調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
R06年以降の設問(1)は、上記問題文をベースとして出題されると考え、後述5節の標準問題文として設定する。
4.3 設問(2)の傾向・対策 ~標準問題文の設定~
R01以降、「鋼構造及びコンクリート」科目の設問(2)は、年度及び問題番号によって多少異なるものの、以下の問題文でほぼ共通である。★「テーマ」を進める手順を列挙して、それぞれの項目ごとに留意すべき点、工夫を要する点を述べよ。
R06年以降の設問(2)は、上記問題文をベースとして出題されると考え、後述5節の標準問題文として設定する。
4.4 設問(3)の傾向・対策 ~標準問題文の設定~
R01以降、「鋼構造及びコンクリート」科目の設問(3)は、以下の問題文でほぼ共通である。
★「テーマ」を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。
R06年以降の設問(3)は、上記問題文をベースとして出題されると考え、後述5節の標準問題文として設定する。
【5】 問題Ⅱ-2対策
「鋼構造及びコンクリート」科目の問題Ⅱ-2対策として、前述した内容を踏まえ、以下に示す3つのレベルに対応する想定問題を作成し、その問題への解答論文の作成を提案する。さらに、本対策では既技術士等に添削を受けることで、解答の質を上げられると考える。
なお、各レベルの課題文{設問(1)より手前の問題文}は、受験生各自で設定してください。
5.1 レベル1
「テーマ」(△△△を○○○する or させる)として、R01~R05年過去問題の課題文{4.1.3~4.1.5節 参照}のいずれかを選択し、以下の(1)~(3)の各設問に解答せよ。(1)「テーマ」を進めるに当たって、調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
(2)「テーマ」を進める手順を列挙して、それぞれの項目ごとに留意すべき点、工夫を要する点を述べよ。
(3)「テーマ」を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。
5.2 レベル2
「テーマ」(△△△を○○○する or させる)として、H25~H30年過去問題の課題文{4.1.1~4.1.2節 参照}のいずれかを選択し、以下の(1)~(3)の各設問に解答せよ。(1)「テーマ」を進めるに当たって、調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
(2)「テーマ」を進める手順を列挙して、それぞれの項目ごとに留意すべき点、工夫を要する点を述べよ。
(3)「テーマ」を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。
5.3 レベル3
「テーマ」(△△△を○○○する or させる)として、「鋼構造及びコンクリート」科目に関する各受験生の経験業務または最近のトピックを1つ挙げ、以下の(1)~(3)の各設問に解答せよ。(1)「テーマ」を進めるに当たって、調査・検討すべき事項とその内容について説明せよ。
(2)「テーマ」を進める手順を列挙して、それぞれの項目ごとに留意すべき点、工夫を要する点を述べよ。
(3)「テーマ」を効率的、効果的に進めるための関係者との調整方策について述べよ。
【6】 添削を受け付けております!
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