一級構造(鉄筋コンクリート構造)

一級建築士試験分野別まとめ
構造
鉄筋コンクリート構造

一級建築士学科試験
2022年7月24日(日)

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一級建築士試験13年分
分野別まとめ

(平成20年度から令和02年度まで)

一級建築士
構造
鉄筋コンクリート構造

〔R02 No.28〕コンクリートの一般的な性質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.水中で養生したコンクリートの圧縮強度は、同一温度の待機中で養生したものよりも大きくなる。
2.一軸圧縮を受けるコンクリート円柱試験体の圧縮強度時ひずみは、圧縮強度が大きいほど大きくなる。
3.コンクリートのスランプは、コンクリートの単位水量が小さいほど大きくなる。
4.コンクリートのヤング係数は、コンクリートの気乾単位体積重量が大きいほど大きくなる。

解答 3:スランプ値は、高さ30cmのメガホン状の鉄製コーンの上から、3回に分けてコンクリートを詰め、各層25回ずつ突いた後、コーンを引き上げて、コーン中央部における下がり量を測定した値である。コンクリートのスランプは、単位水量が大きいものほど大きくなる。
(関連問題:平成15年1級学科3)

〔R01 No.28〕コンクリートの一般的な性質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が小さいほど高い。
2.コンクリートの中性化速度は、水セメント比が小さいほど速い。
3.コンクリートのヤング係数は、コンクリートの圧縮強度が高いほど大きい。
4.水和熱によるコンクリートのひび割れは、単位セメント量が少ないコンクリートほど発生しにくい。

解答 2:「中性化」とは、コンクリートのアルカリ性が失われることで、内部の鉄筋が錆び、膨張してしまう恐れがある。コンクリートの「中性化」には2つの要因がある。元々セメントは強アルカリ性であるが、①中性の水と混ざり合うことで、中性に近づいていく。②空気中の炭酸ガスとの影響で中性になる。このため、水セメント比が大きいほど、中性の水が多くなり、中性化し(①)、セメントペーストの組織が緻密で透気性が大きくなるので中性化速度は大きい(速い)。設問では逆の説明がされている。
(関連問題:平成28年1級学科4、No.28平成24年1級学科4、No.28平成23年1級学科4、No.28平成30年2級学科3、No.21平成29年2級学科3、No.22平成27年2級学科3、No.21平成26年2級学科3、No.22平成22年2級学科3、No.21平成20年2級学科3、No.21)

〔H30 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.乾燥収縮によるひび割れは、水セメント比が同じ場合、単位セメント量が多いコンクリートほど発生しにくい。
2.AE剤を用いたコンクリートは、AE剤により連行された空気がコンクリート中で独立した無数の気泡となることから、凍結融解作用に対する抵抗性が増す。
3.コンクリートの圧縮強度は、一般に、コンクリート供試体の形状が相似の場合、供試体寸法が小さいほど大きくなる。
4.コンクリートの引張強度は、一般に、コンクリートの圧縮強度が大きいほど大きくなる。

解答 1:コンクリートの「水和発熱」は水とセメントの化学反応で発熱されるものである。単位セメント量が多いほど水和熱が大きくなり、乾燥収縮によるひび割れも発生しやすくなる。このため、単位セメント量は出来るだけ少なくすることが望ましい。
(関連問題:令和元年1級学科4、No.28平成27年1級学科5、No.11平成26年1級学科4、No.28平成23年1級学科4、No.28平成22年2級学科3、No.21平成21年2級学科3、No.21)

 

 

〔H29 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.コンクリートの初期の圧縮強度の発現は、一般に、セメントの粒子が細かいものほど早くなる。
2.コンクリートの圧縮強度は、一般に、材齢が同じ場合、大気中で養生した供試体よりも、大気と同一温度の水中で養生した供試体のほうが大きくなる。
3.コンクリートのせん断弾性係数は、一般に、ヤング係数の0.4倍程度である。
4.局部圧縮を受けるコンクリートの支圧強度は、一般に、全面圧縮を受けるコンクリートの圧縮強度よりも小さい。

解答 4:局部圧縮(支圧)を受けるコンクリートの支圧強度は、周辺コンクリートの拘束により、通常の全面圧縮強度よりも大きくなる。

〔H28 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.耐震診断等で構造体コンクリートから採取される円柱コア供試体の圧縮強度は、直径に対する高さの比が小さくなると小さくなる。
2.コンクリートの中性化速度は、水セメント比が小さいほど遅くなる。
3.コンクリートの引張強度は、一般に、円柱供試体を用いた直径方向の圧縮試験(割裂試験)により間接的に求められる。
4.一軸圧縮を受けるコンクリート円柱供試体の圧縮強度時ひずみは、一般に、圧縮強度が大きいほど大きくなる。

解答 1:コンクリートの圧縮強度は、
・同一形状のコンクリートでは、供試体寸法の大きいものほど
・同一断面のコンクリートでは、せいの高いものほど
強度は低下する傾向にある。

〔H27 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.高強度コンクリートの温度ひび割れの防止対策として、水和熱の小さい中庸熱ポルトランドセメントを使用した。
2.設計基準強度80N/mm2以上の高強度コンクリートの火災時の爆裂防止対策として、コンクリート中に有機繊維を混入した。
3.凍結融解作用を受けるコンクリートの凍害対策として、AEコンクリートとし、空気量を4.5%とした。
4.計画供用期間の級が「長期」のコンクリートの練混ぜ水に、コンクリートの洗浄排水を処理して得られた上澄水を用いた。

解答 4:計画供用期間の級が長期もしくは超長期の場合は「コンクリートの洗浄排水を処理して得られた上澄水」などの回収水は用いる事は出来ない。(JASS5)
(関連問題:平成16年1級学科4、平成24年2級学科3、No.22)

 

 

〔H26 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.マスコンクリートにおける温度ひび割れ対策として、水和熱の小さい中庸熱ポルトランドセメントや、低熱ポルトランドセメントを用いることは有効である。
2.水セメント比が同一であれば、単位セメント量が少ないほど、乾燥収縮によるひび割れの少ないコンクリートとなる。
3.コンクリートのヤング係数は、コンクリートの気乾単位体積重量又は圧縮強度が大きいほど、大きい値となる。
4.コンクリートのヤング係数は、応力ひずみ曲線上における圧縮強度時の点と原点とを結ぶ直線の勾配で表される。

解答 4:コンクリートのヤング係数は、応力度ーひずみ度曲線上の原点と他の1点(コンクリートの圧縮強度の1/4又は1/3の応力度の点)を結んだ直線の勾配である。したがって設問の「圧縮強度時の点」は誤りである。

〔H25 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.水中で養生したコンクリートの強度は、同一温度の大気中で養生したものよりも小さくなる。
2.コンクリートのヤング係数は、圧縮強度が同じ場合、一般に、使用する骨材により異なる。
3.AE剤を用いたコンクリートは、凍結融解作用に対する抵抗性が増大し、耐久性も向上する。
4.常温近傍におけるコンクリートの熱による膨張変形は、一般鋼材のそれとほぼ同じである。

解答 1:コンクリートの養生は、空気養生と水中養生がある。コンクリートは水硬性であるので、同一温度の場合、空気養生よりも水中養生の方が強度の増進が期待できる。
(関連問題:平成29年1級学科4、No.28平成21年1級学科4、No.28、平成10年1級学科3)

〔H24 No.28〕コンクリートの一般的な性質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が小さいほど大きい。
2.コンクリートの中性化速度は、水セメント比が小さいほど大きい。
3.コンクリートのヤング係数は、単位体積重量が大きいほど大きい。
4.コンクリートの引張強度は、圧縮強度が大きいほど大きい。

解答 2:「中性化」とは、コンクリートのアルカリ性が失われることで、内部の鉄筋が錆び、膨張してしまう恐れがある。コンクリートの「中性化」には2つの要因がある。元々セメントは強アルカリ性であるが、①中性の水と混ざり合うことで、中性に近づいていく。②空気中の炭酸ガスとの影響で中性になる。このため、水セメント比が大きいほど、中性の水が多くなり、中性化し(①)、セメントペーストの組織が緻密で透気性が大きくなるので中性化速度は大きい(速い)。
(関連問題:令和元年1級学科4、No.28平成28年1級学科4、No.28平成23年1級学科4、No.28平成30年2級学科3、No.21平成29年2級学科3、No.22平成27年2級学科3、No.21平成26年2級学科3、No.22平成22年2級学科3、No.21平成20年2級学科3、No.21)

 

 

〔H23 No.28〕コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.圧縮強度試験用供試体を用いた圧縮強度試験において、荷重速度が速いほど小さい強度を示す。
2.水和熱及び乾燥収縮によるコンクリートのひび割れは、単位セメント量が少ないコンクリートほど発生しにくい。
2.コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が大きいほど遅い。
4.近年では、設計基準強度が100N/mm2を超えるコンクリートも使用されてきている。

解答 1:強度試験において、荷重速度が速くなるほど、強度は大きくなる。これは短期許容応力度は長期許容応力度よりも大きくなることと関連している。
(関連問題:平成09年1級学科3、平成30年2級学科3、No.16平成25年2級学科2、No.06)

〔H22 No.28〕普通コンクリート材料の性質に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.硬化過程におけるセメントの水和熱による膨張変形は、発熱量が大きく放熱量が少ないほど大きい。
2.常温におけるコンクリートの熱による膨張変形は、一般鋼材のそれとほぼ同じである。
3.乾燥収縮による変形は、主として、コンクリート中の水分が蒸発することによって生じる。
4.長期間の持続荷重によりクリープ変形が生じた場合、その荷重を取り除くと、コンクリートに生じた変形は荷重載荷前の状態に戻る。

解答 4:クリープ変形が生じた場合、その持続荷重が長期にわたる場合、そのクリープひずみ(破壊)は大きくなる。部材にかかる荷重を取り除いたとしても、そのひずみは残り、クリープ変形は荷重積載前の状態には戻らない。

〔H21 No.28〕コンクリート強度に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.セメントの粒子が大きいものほど、コンクリートの初期強度の発現が早くなる。
2.コンクリートの硬化初期の期間中に水分が不足すると、セメントの水和反応に必要な水分が不足し、コンクリートの強度発現に支障をきたす。
3.コンクリートの硬化初期の期間中にコンクリートの温度が2℃を下回ると、コンクリートの強度発現が遅延する。
4.コンクリートは、気中養生したものより、水中養生したもののほうが、強度の増進が期待できる。

解答 1:セメントの粒子が細かいほど、表面積が大きくなり、水和作用が早くなるため、初期強度の発現は早くなる。
(関連問題:平成29年1級学科4、No.28)

 

 

〔H20 No.24〕コンクリートに関する次の記述のうち、(社)日本建築学会「鉄筋コンクリート構造計算規準」に照らして、最も不適当なものはどれか。

1.梁主筋のコンクリートに対する許容付着応力度は、下端筋より上端筋のほうが小さい。
2.コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度であるが、曲げ材の引張側では引張強度は無視するため、許容引張応力度は規定されていない。
3.コンクリートの単位容積重量が同じで設計基準強度が2倍になると、コンクリートのヤング係数もほぼ2倍となる。
4.軽量コンクリート1種の許容せん断応力度は、長期・短期ともに、同じ設計基準強度の軽量コンクリートの許容せん断応力度の0.9倍である。
5.コンクリートのせん断弾性係数は、一般に、ヤング係数の0.4倍程度である。

解答 3:コンクリートの設計基準強度が2倍になると、コンクリートのヤング係数は21/3=1.26倍となる。

〔R02 No.11〕鉄筋コンクリート構造における付着、継手及び定着に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の断面の隅角部の主筋には太径の鉄筋を用いることとした。
2.鉄筋の継手については、継手位置の存在応力にかかわらず、母材の強度を伝達できる継手とした。
3.柱に定着する梁の引張鉄筋の定着長さにおいて、SD295Aの鉄筋を同一径のSD390の鉄筋に変更したので、定着長さを長くした。
4.独立柱の帯筋の端部(隅角部)に135度フックを設け、定着させた。

解答 1:「付着割裂破壊」は異形鉄筋を用いた柱に起こりやすい脆性破壊であり、異形鉄筋のフシが周辺のコンクリートを押し広げることによって部材表面に生じるコンクリートの破壊のこと。

静岡理工学科理工学部建築科丸田誠研究室HPより

これを防ぐためには以下の対策を施す。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
・断面隅角部に細径の鉄筋を配置する。
・鉄筋のあきを大きくする。
・コンクリートのかぶり厚さを所定の数値以上にする。
・帯筋・あばら筋・中子筋を配するなど、直接拘束された鉄筋を多くする。
・短い柱やスパンの短い梁部材は「X型配筋」とする。
※耐力壁においては付着割裂破壊に対する検討を省略することができる。
(関連問題:令和元年1級学科4、No.11平成29年1級学科4、No.13平成28年1級学科4、No.12平成25年1級学科4、No.12平成23年1級学科4、No.13平成20年1級学科3、No.14)

〔R02 No.12〕鉄筋コンクリート造の建築物において、「躯体に発生したコンクリートのひび割れの状況を示す図」と「その説明」として、最も不適当なものは、次のうちどれか。

1.矢印方向に荷重を受けた場合の、「片持ち梁のせん断ひび割れ」

2.下端筋に沿って付着割裂した場合の、「梁のひび割れ」

3.柱梁接合部内に定着された梁上端筋が矢印方向に引張力を受けた場合の、「柱梁接合部及び柱のひび割れ」

4.矢印方向に荷重を受けた場合の、「柱梁接合部のひび割れ」

解答 1:片持ち梁は、下図のように全体に右上がりのせん断ひび割れが発生する。
(関連問題:平成25年1級学科4、No.14平成22年1級学科4、No.12、平成17年1級学科4)

 

 

〔R02 No.13〕鉄筋コンクリート構造の許容応力度計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の長期許容せん断力の計算においては、帯筋の効果を考慮しなかった。
2.梁の短期許容せん断力の計算においては、有効せいに対するせん断スパンの比による割増しを考慮した。
3.柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」、「圧縮側鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算定したそれぞれの曲げモーメントのうち、最大となるものとした。
4.太径の異形鉄筋を梁の主筋に使用したので、鉄筋のコンクリートに対する許容付着応力度を、かぶり厚さと鉄筋径の比に応じて低減した。

解答 3:柱の許容曲げモーメントは、軸方向力を受ける状態で、
・圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき
・圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき
・引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき
以上それぞれに対して算定した曲げモーメントのうちの最小の値である。
また、コンクリートの引張応力度は負担しない。
(関連問題:平成21年1級学科4、No.12)

〔R02 No.14〕鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱は、作用する軸方向圧縮力が大きいほど、一般に、塑性変形性能が低下する。
2.梁は、貫通孔を設けることにより、一般に、せん断耐力が小さくなる。
3.柱・梁接合部は、取り付く梁の主筋量が多くなるほど、一般に、せん断耐力が大きくなる。
4.耐力壁は、壁板の周辺に側柱を設けることにより、一般に、塑性変形性能が向上する。

解答 3:柱梁接合部のせん断強度はコンクリートの強度のみに依存して評価される。このため、取り付く大張の梁幅を大きくすると大きくなるが、主筋量を増やしてもせん断耐力を上昇させる効果は考慮しない。(鉄筋コンクリート構造計算規準、建築物の構造関係技術基準解説書)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.14平成30年1級学科3、No.11平成27年1級学科4、No.11平成26年1級学科4、No.11平成21年1級学科4、No.14、平成19年1級学科3)

〔R01 No.11〕鉄筋コンクリート構造の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.耐力壁は、一般に、付着割裂破壊が発生しにくいことから、付着割裂破壊の検討を省略した。
2.柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の引張鉄筋比を大きくした。
3.柱のせん断圧縮破壊を防止するために、コンクリートの設計基準強度を高くすることにより、コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応力度の比を小さくした。
4.柱梁接合部内に、帯筋比が0.3%以上となるように帯筋を配筋した。

解答 2:「付着割裂破壊」とは、異形鉄筋のフシが周辺のコンクリートを押し広げることによって部材表面に生じるコンクリートの破壊のこと。コンクリートの隅に太い鉄筋を配置するような組み合わせや細い鉄筋を複数束ねた場合に付着割裂破壊が生じやすくなる。この破壊は引張鉄筋比の大きなものほど生じやすく、せん断スパン比が1.5~3.0の部材では、引張鉄筋比を1.0%以下とすることが必要。(告示(昭55)第1792号第4)

(関連問題:平成29年1級学科4、No.13平成26年1級学科4、No.12平成23年1級学科4、No.13平成21年1級学科4、No.14平成20年1級学科3、No.14)

 

 

〔R01 No.12〕鉄筋コンクリート構造の梁に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.最小あばら筋比は、曲げひび割れの発生に伴う急激な剛性の低下を防ぐために規定されている。
2.あばら筋の長期許容応力度は、SD295AからSD345に変更しても、大きくはならない。
3.主筋のコンクリートに対する許容付着応力度は、下端筋より上端筋のほうが小さい。
4.圧縮側の主筋は、長期荷重によるクリープたわみを抑制する効果がある。

解答 1:「あばら筋比」は、梁幅に対するあばら筋量の比率のこと。あばら筋比が大きいほど、せん断耐力が大きくなる。「せん断破壊」は脆弱破壊であるので、これを防ぐために最小値を0.2%と定めている。
(関連問題:平成29年2級学科3、No.13平成20年2級学科3、No.15)

〔R01 No.13〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、図に記載のない鉄筋は適切に配筋されているものとする。

1.断面内に打継ぎ部を有する基礎梁において、必要な定着長さが確保されていたので、図- 1に示すように、基礎梁の側面にあばら筋の重ね継手を設けた。 
2.片側に床スラブが取り付いた梁のあばら筋において、必要な余長が確保されていたので、図-2に示すように、あばら筋の末端の一端を90度フックとした。
3.梁下端主筋において、必要な重ね継手長さを確保したうえで、応力集中を避けるために、図-3に示すように、継手位置をずらして配筋した。
4.長方形孔を有する梁において、あばら筋に加え、図- 4に示すように、軸方向補強筋を長方形孔の上下に配筋した。

解答 3:継ぎ手の種類を問わず、1箇所に集中することは避け、梁下端主筋の場合、0.5Lもしくは1.5Lずらして配筋する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成26年1級学科4、No.14平成26年2級学科4、No.08平成22年2級学科4、No.06)

〔R01 No.14〕鉄筋コンクリート構造の柱梁接合部に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.外柱の柱梁接合部においては、一般に、靱性を確保するために、梁の下端筋は上向きに折り曲げて定着させる。
2.柱梁接合部の設計用せん断力は、取り付く梁が曲げ降伏する場合、曲げ降伏する梁の引張鉄筋量を増やすと大きくなる。
3.柱梁接合部の許容せん断力は、柱梁接合部の帯筋量を増やすと大きくなる。
4.柱梁接合部の許容せん断力は、コンクリートの設計基準強度を高くすると大きくなる。

解答 3:柱梁接合部内の帯筋は、柱の帯筋とは異なり、せん断補強筋として接合部のせん断強度を上昇させる効果がほとんど期待できない。そのため、柱梁接合部の短期許容せん断力は、帯筋の効果を考慮せず、コンクリート強度のみに依存した評価となるので、コンクリートの設計基準強度を高くすると大きくなる。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

 

 

〔H30 No.11〕鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.地震時に水平力を受けるラーメン架構の柱の曲げひび割れは、一般に、柱頭及び柱脚に発生しやすい。
2.柱の軸方向の圧縮耐力は、一般に、帯筋によるコンクリートの拘束の度合いが大きいほど大きくなり、最大耐力以降の耐力低下の度合いも緩やかになる。
3.柱は、一般に、同じ断面の場合、内法高さが小さいほど、せん断耐力が大きくなることから、塑性変形能力は向上する。
4.柱梁接合部のせん断耐力は、一般に、柱に取り付く梁の幅を大きくすると大きくなる。

解答 3:柱は、一般に、同じ断面の場合、内法長さが短いほど、せん断ひび割れ強度は大きくなる傾向にある。一方、ひび割れ発生後はじん性に乏しい急激な破壊を生じやすいので、柱の塑性変形能力は低下する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

〔H30 No.12〕鉄筋コンクリート構造の鉄筋の定着に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.梁主筋の柱への必要定着長さは、柱のコンクリートの設計基準強度が高いほど長くなる。
2.折曲げ定着筋の標準フックの必要余長は、折曲げ角度が小さいほど長くなる。
3.引張鉄筋の必要定着長さは、横補強筋で拘束されたコア内に定着する場合より、横補強筋で拘束されていない部分に定着する場合のほうが長くなる。
4.純ラーメン架構の柱梁接合部内に通し配筋定着する梁については、地震時に梁端に曲げヒンジを想定する場合、梁主筋の引張強度が高いほど、定着性能を確保するために必要となる柱せいは大きくなる。

解答 1:梁主筋の柱への定着において、柱のコンクリート強度が高いほど、鉄筋を拘束する力は大きくなる。このため、コンクリート強度(設計基準強度)が高いほど、主筋の定着長さは短くてよい。
関連問題:平成27年1級学科4、No.12平成23年1級学科4、No.13平成22年1級学科4、No.13

〔H30 No.13〕鉄筋コンクリート構造の許容応力度計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.開口を有する耐力壁において、許容せん断力だけではなく、せん断剛性についても、開口の大きさに応じた低減率を考慮して構造計算を行った。
2.両側スラブ付き梁部材の曲げ剛性として、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いた。
3.柱の断面算定において、コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、コンクリートの設計基準強度が高くなるほど大きな値とした。
4.純ラーメン架構の梁端部の断面算定において、水平荷重による設計用曲げモーメントとして、フェイスモーメント(柱面位置での曲げモーメント)を用いた。

解答 3:コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比は、コンクリートの種類や荷重の長期/短期にかかわらず同一にし、コンクリートの設計基準強度に応じて、下表に示す値とする。
したがって、一般に、コンクリートの設計基準強度が高くなるほど、小さくなる。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成27年1級学科4、No.13、平成15年1級学科4)

 

 

〔H30 No.14〕鉄筋コンクリート構造の保有水平耐力計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の塑性変形能力を確保するため、引張鉄筋比ptを大きくした。
2.梁の塑性変形能力を確保するため、崩壊形に達したときの梁の断面に生じる平均せん断応力度を小さくした。
3.耐力壁の塑性変形能力を確保するため、崩壊形に達したときの耐力壁の断面に生じる平均せん断応力度を小さくした。
4.ラーメン架構と耐力壁を併用した建築物の構造特性係数Duを小さくするため、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の和の比率βuを小さくした。

解答 1:鉄筋コンクリート造の破壊性状には、主に3種類ある(せん断破壊、付着割裂破壊、柱圧縮破壊)。柱においては、塑性変形能力の基準は引張鉄筋比ptが基準となってくる。引張鉄筋比ptの大きなものほど、曲げ耐力は増すが、せん断破壊や付着割裂破壊を生じやすくなる。したがって、一般に、塑性変形能力を確保するためには、引張鉄筋比ptを小さくする。(構造関係技術基準解説書)

〔H29 No.11〕鉄筋コンクリート造の建築物において、「躯体に発生したコンクリートのひび割れの状況を示す図」と「その原因の説明」として、最も不適当なものは、次のうちどれか。

解答 2:RC造のひび割れに関する問題。独立基礎フーチングにおけるひび割れにおいては、①曲げ応力と②せん断力による原因が考えられる。まず、通常のフーチングは凸の形でよいが、傾斜して増し打ちを行なっているため、設計断面が大きく、せん断耐力があるのでせん断力によるひび割れ(②)は考えにくい。次に曲げ応力によるひび割れ(①)だが、曲げ応力の作用する引張り側(底面)にひび割れが生じる。

〔H28 No.12〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、図に記載されていない鉄筋は適切に配筋されているものとする。

1.図-1に示す副帯筋の配筋において、余長部が帯筋で囲まれたコア内に挿入されており、必要な余長が確保されていたので、副帯筋の末端の一端を90度フックとした。
2.図-2に示す大梁の主筋の配筋において、下端筋の重ね継手をスパンの中央部に設けた。
3.図-3に示すスパンが短い大梁の主筋の配筋において、せん断破壊や付着割裂破壊を防止するため、梁断面の四隅以外の主筋を部材の全長にわたって対角線上に配置した。
4.図-4に示す柱梁接合部において、せん断補強筋比0.3%相当の帯筋を配筋した。

解答 2:梁主筋の継手は、原則として応力の小さく、かつ常時はコンクリートに圧縮応力が生じている部分に設け、継手は一箇所に集中することなく、相互にずらして設けることを原則とする。
(関連問題:令和元年1級学科4、No.08、平成15年1級学科3、平成21年2級学科4、No.16)

 

 

〔H28 No.13〕鉄筋コンクリート構造の許容応力度計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考慮して、地震荷重時に構造耐力上主要な部分に生じる力を計算した。
2.梁部材における主筋のコンクリートに対する許容付着応力度として、下端筋では上端筋よりも大きい値を用いた。
3.柱部材の長期許容せん断力の計算において、帯筋や軸圧縮応力度の効果はないものとした。
4.引張鉄筋比が釣合い鉄筋比を超える梁部材について、梁断面の許容曲げモーメントを、at(引張鉄筋の断面積)×ft (引張鉄筋の許容引張応力度)×j(応力中心間距離)により計算した。

解答 4:梁の曲げに対する算定において、引張り鉄筋比が釣り合い鉄筋比以下の場合、設問の通りの式が成立する。

M = at × ft × j
M:梁の許容曲げモーメント at:引張鉄筋の断面積
ft:鉄筋の許容引張応力度  j:曲げ材(梁)の応力中心距離

設問では「引張鉄筋比が釣合い鉄筋比を超える」ので、以上の式は適用されない。これは引張鉄筋比が釣合い鉄筋比を超えると、引張鉄筋よりも先に圧縮側のコンクリートが許容応力度に達するためである。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成19年1級学科4、平成15年1級学科4、平成12年1級学科4、平成28年2級学科3、No.14平成24年2級学科3、No.14平成21年2級学科3、No.15)

〔H28 No.14〕鉄筋コンクリート構造における建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.「ルート1」の計算において、コンクリートの設計基準強度を24N/mm2としたので、設計基準強度による割増し係数αを用いて、単位強度の割増しを行った。
2.「ルート2-1」の計算において、柱及び梁のじん性を確保するため、地震力によって生じるせん断力を割増した設計用せん断力が、安全性確保のための許容せん断力を超えないことを確かめた。
3.「ルート3」の計算において、両端ヒンジとなる梁部材の設計用せん断力の割増し係数を1.2とし、両端ヒンジとならない梁部材の設計用せん断力の割増し係数を1.1とした。
4.「ルート3」の計算において、崩壊メカニズム時にせん断破壊した柱部材の種別をFDとした。

解答 3:建築物にじん性を期待して設計する場合、建築物全体が保有水平耐力に相当する変形量に達するまでの段階でせん断破壊を防止する必要がある。そのために、部材の設計用せん断力の割増に関する規定が設けられている。

QDG = Q0 + n・QM

QDG:梁の設計用せん断力
Q0:単純支持とした時の常時荷重によるせん断力
QM:保有水平耐力時のせん断力
n:割り増し係数(両端ヒンジとなる場合1.1以上、それ以外は1.2以上)

(平成19年告示第594号第4、建築物の構造関係技術基準解説書)

〔H29 No.24〕鉄筋コンクリート造の建築物の構造設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.圧密沈下ののある地盤において、直接基礎を採用した建築物の設計に当たり、不同沈下による建築物の損傷を生じにくくするために、基礎形式を独立基礎からべた基礎に変更した。
2.平面形状が細長い建築物の応力解析において、短辺方向に地震力を受ける場合には、床を剛と仮定しなかった。
3.床組の振動による使用上の支障がないことを、梁及び床スラブの断面の各部の応力を検討することにより確認した。
4.片持スラブの設計において、長期荷重に加えて地震時の上下振動を考慮して配筋を決定した。

解答 3:「床組の振動による使用上の支障がないこと」を確認するためには、たわみの最大値に変形増大係数を乗じ、さらに有効長さで除して得た値が250分の1以下であることを確認する。このため、梁及び床スラブの断面の各部の応力では求めることはできない。建築基準法施行令第82条四号、平成12年告示第1459号第1・2
(関連問題:平成26年1級学科4、No.26)

 

 

〔H28 No.11〕鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.曲げ降伏する梁部材のじん性を高めるために、梁せい及び引張側の鉄筋量を変えることなく、梁幅を大きくした。
2.柱部材のじん性を高めるために、コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応力度の比が小さくなるように、柱の配置や断面形状を計画した。
3.梁部材のクリープによるを減らすために、引張側の鉄筋量を変えることなく、圧縮側の鉄筋量を減らした。
4.曲げ降伏する柱部材の曲げ降伏後のせん断破壊を防止するために、曲げ強度に対するせん断強度の比を大きくした。

解答 3:「圧縮鉄筋」は長期荷重によるたわみの防止、短期荷重に対するじん性の確保を役割とする。そのため、圧縮鉄筋の鉄筋量を減らすことは梁部材のクリープによるたわみの防止に不利である。(鉄筋コンクリート構造設計規準)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.12平成24年1級学科4、No.20令和元年2級学科3、No.15平成30年2級学科3、No.14平成28年2級学科3、No.15平成21年2級学科3、No.16)

〔H29 No.12〕鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.梁のせん断強度を大きくするために、あばら筋量を増やした。
2.曲げ降伏する梁の靱性を高めるために、コンクリートの設計基準強度に対するせん断応力度の比を大きくした。
3.柱のせん断強度を大きくするために、設計基準強度がより高いコンクリートを採用した。
4.曲げ降伏する両側柱付き耐力壁の靱性を高めるために、側柱の帯筋量を増やした。

解答 2:「梁のせん断破壊」はせん断補強筋によって回避することができる。一方「梁のじん性」を高めるためには、コンクリートの圧縮強度に対するせん断応力度の比を小さくする

〔H29 No.13〕鉄筋コンクリート構造の柱及び梁における付着に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.主筋間のが大きくなると、付着割裂強度は小さくなる。
2.細径の主筋を用いる場合よりも、太径の主筋を用いる場合のほうが、断面の隅角部に付着割裂破壊を生じやすい。
3.付着割裂破壊に対する安全性の検討を行う場合、帯筋、あばら筋及び中子筋の効果を考慮して、付着割裂強度を算定してもよい。
4.部材端部にせん断ひび割れが生じる部材では、主筋の引張応力度を一定とみなす範囲を除いたうえで、設計用付着応力度を算定する。

解答 1:「付着割裂破壊」は異形鉄筋を用いた柱に起こりやすい脆性破壊であり、異形鉄筋のフシが周辺のコンクリートを押し広げることによって部材表面に生じるコンクリートの破壊のこと。

静岡理工学科理工学部建築科丸田誠研究室HPより

これを防ぐためには以下の対策を施す。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
・断面隅角部に細径の鉄筋を配置する。
・鉄筋のあきを大きくする。
・コンクリートのかぶり厚さを所定の数値以上にする。
・帯筋・あばら筋・中子筋を配するなど、直接拘束された鉄筋を多くする。
・短い柱やスパンの短い梁部材は「X型配筋」とする。
※耐力壁においては付着割裂破壊に対する検討を省略することができる。
(関連問題:令和元年1級学科4、No.11平成28年1級学科4、No.12平成25年1級学科4、No.12平成23年1級学科4、No.13平成20年1級学科3、No.14)

 

 

〔H29 No.14〕鉄筋コンクリート構造の許容応力度計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の長期許容曲げモーメントの算定において、コンクリートには引張応力度の負担は期待せず、主筋と圧縮コンクリートを考慮して計算を行った。
2.梁の長期許容曲げモーメントを大きくするために、引張鉄筋をSD345から同一径のSD390に変更した。
3.柱及び梁の短期許容せん断力の算定において、主筋はせん断力を負担しないものとして計算を行った。
4.開口を設けた耐力壁において、壁縦筋や壁横筋の寄与分を考慮して、設計用せん断力に対して必要となる開口補強筋量を算定した。

解答 2:梁の許容曲げモーメントは、引張鉄筋の許容引張応力度の大きさに影響する。SD345とSD390の長期許容引張応力度はともに、ft = 215 N/mm2である。このため「引張鉄筋をSD345から同一径のSD390に変更」しても、長期許容曲げモーメントは変わらない。

〔H27 No.11〕鉄筋コンクリート部材のせん断耐力に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱梁接合部のせん断耐力は、一般に、取り付く大梁の梁幅を大きくすると大きくなる。
2.柱梁接合部のせん断耐力は、一般に、取り付く大梁の主筋量を増やすと大きくなる。
3.柱のせん断耐力は、一般に、柱に作用する軸方向圧縮力が大きいほど大きくなる。
4.柱のせん断耐力は、一般に、帯筋に降伏強度の高い高強度鉄筋を使用すると大きくなる。

解答 2:柱梁接合部内の帯筋は、柱の帯筋とは異なり、せん断補強筋として接合部のせん断強度を上昇させる効果がほとんど期待できない。柱梁接合部のせん断強度はコンクリートの強度のみに依存して評価される。このため、取り付く大張の梁幅を大きくすると大きくなる(肢1)が、主筋量を増やしてもせん断耐力を上昇させる効果は考慮しない。(鉄筋コンクリート構造計算規準、建築物の構造関係技術基準解説書)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.14平成30年1級学科3、No.11平成26年1級学科4、No.11平成21年1級学科4、No.14、平成19年1級学科3)

〔H27 No.12〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.大梁主筋の柱への必要定着長さは、大梁主筋の強度が高いほど短くなる。
2.大梁主筋の柱への必要定着長さは、柱のコンクリート強度が高いほど短くなる。
3.鉄筋のかぶり厚さの最小値は、主筋の応力伝達のためだけではなく、鉄筋コンクリート部材の耐久性・耐火性を考慮して定められている。
4.柱の帯筋の端部は、135度フックを設ける代わりに、必要溶接長さを満たせば帯筋相互を片面溶接とすることができる。

解答 1:鉄筋の強度が大きいほど、鉄筋による大きな引抜き力が生じる。このため大梁主筋の強度が高いほど、必要定着長さは長くなる。また梁主筋の柱への定着において、柱のコンクリート強度が高いほど、鉄筋を拘束する力は大きくなり、主筋の定着長さは短くなる。
関連問題:平成30年1級学科4、No.12平成23年1級学科4、No.13平成22年1級学科4、No.13

 

 

〔H27 No.13〕鉄筋コンクリート構造の構造計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.鉄筋コンクリートラーメン構造の応力計算において、柱及び梁を線材に置換し、柱梁接合部の剛域を考慮した。
2.柱の断面算定において、コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、コンクリートの設計基準強度が大きくなるほど大きな値とした。
3.超高層建築物に異なる強度のコンクリートを使用するので、コンクリートの設計基準強度ごとに、異なる単位体積重量を用いて、建築物重量を計算した。
4.梁の許容曲げモーメントの算出において、コンクリートのほか、主筋も圧縮力を負担するものとした。

解答 2:コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比は、コンクリートの種類や荷重の長期/短期にかかわらず同一にし、コンクリートの設計基準強度に応じて、下表に示す値とする。
したがって、一般に、コンクリートの設計基準強度が高くなるほど、小さくなる。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成30年1級学科4、No.13、平成15年1級学科4)

〔H27 No.14〕鉄筋コンクリート構造の保有水平耐力計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.全体崩壊形の崩壊機構となったので、崩壊機構形成時の応力を用いて、部材種別及び構造特性係数DS値の判定を行った。
2.保有水平耐力を増分解析により計算する際に、各階に作用する外力分布を、地震層せん断力係数の建築物の高さ方向の分布を表す係数Aiに基づいて設定した。
3.大梁の曲げ終局強度を計算する際に、スラブ筋による強度の上昇を考慮した。
4.主筋が円周方向に均等に配筋されている円形断面柱の曲げ終局強度を略算で求める際に、等断面積の正方形柱に置換し、主筋のかぶり厚さを変えることなく全主筋本数の1/2がそれぞれ、引張側と圧縮側に1列に配置されているものと仮定して算出した。

解答 4:設問の「主筋が円周方向に均等に配筋されている円形断面柱の曲げ終局強度を略算で求める」場合は、等断面積の正方形の柱に置換し、主筋とフープを断面積及び主筋数をそれぞれ等しく、かつ、各辺の主筋数が同一となるように置き換えて算出する。(建築物の構造関係技術基準解説書)

〔H26 No.11〕鉄筋コンクリート構造の部材の強度に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の終局せん断耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。
2.大梁の終局曲げ耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。
3.耐力壁の終局せん断耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。
4.柱梁接合部の終局せん断耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。

解答 2:大梁の終局曲げ耐力(曲げモーメント)Muは、次式から求める。
Mu=0.9・at・σy・d
at  :引張鉄筋の断面積
σy:引張鉄筋の材料強度(降伏応力度)
d  :梁の有効せい
終局曲げ耐力を増すには、引張鉄筋の断面積または鉄筋の材料強度を大きくする。(平成19年告示第594号第4、建築物の構造関係技術基準解説書)
(関連問題:平成23年1級学科4、No.11、平成16年級学科3)

 

 

〔H26 No.12〕鉄筋コンクリート構造のぜい性破壊の防止に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の引張鉄筋比を大きくした。
2.柱のせん断圧縮破壊を防止するために、コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応力度の比を小さくした。
3.柱のせん断破壊を防止するために、柱せいに対する柱の内法高さの比を大きくし、短柱とならないようにした。
4.曲げ降伏する大梁のじんせいを高めるために、コンクリートの圧縮強度に対する大梁のせん断応力度の比を小さくした。

解答 1:「付着割裂破壊」とは、異形鉄筋のフシが周辺のコンクリートを押し広げることによって部材表面に生じるコンクリートの破壊のこと。コンクリートの隅に太い鉄筋を配置するような組み合わせや細い鉄筋を複数束ねた場合に付着割裂破壊が生じやすくなる。この破壊は引張鉄筋比の大きなものほど生じやすく、せん断スパン比が1.5~3.0の部材では、引張鉄筋比を1.0%以下とすることが必要。(告示(昭55)第1792号第4)

(関連問題:令和元年1級学科4、No.11)

〔H26 No.13〕鉄筋コンクリート構造の構造計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の許容曲げモーメントの算出において、圧縮側及び引張側の鉄筋並びに圧縮側のコンクリートは考慮し、引張側のコンクリートについては無視して計算を行った。
2.開口を有する耐力壁の許容応力度計算において、開口による剛性及び耐力の低減を考慮して構造計算を行った。
3.梁の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうち、大きいほうの値とした。
4.平面形状が細長い建築物において、短辺方向の両妻面のみに耐力壁が配置されていたので、剛床仮定に基づいた解析に加えて、床の変形を考慮した解析も行った。

解答 3:梁の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」もしくは「引張側鉄筋が鉄筋の許容引張応力度に達したとき」に対して求まる値のうち、小さい方の数値とする。鉄筋コンクリート構造計算規準
(関連問題:平成21年1級学科4、No.12平成23年2級学科3、No.14)

〔H26 No.14〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.大梁の主筋の重ね継手について、応力集中を避けるために図-1のように継手位置をずらして配筋した。
2.柱梁接合部内の応力伝達を考慮し、図-2のように大梁の下端筋を上向きに折り曲げて定着させた。
3.両側にスラブの付いた大梁のあばら筋を、図-3のようなキャップタイ形式とした。
4.最上階の外端部における大梁の上端筋について、図-4のようにL2を定着長さとした。

解答 4:最上階の梁筋の外柱への定着は、上端筋については鉄筋の余長部で直線定着長さL2を確保する。

 

 

〔H25 No.11〕鉄筋コンクリート構造の部材の性能に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の曲げ剛性を大きくするために、引張強度の大きい主筋を用いた。
2.耐力壁のせん断剛性を大きくするために、壁の厚さを大きくした。
3.梁の終局せん断強度を大きくするために、あばら筋の量を増やした。
4.耐力壁の終局せん断強度を大きくするために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。

解答 1:一般に、柱部材の曲げ剛性の算定においては、鉄筋の影響を無視して算定する。しかし鉄筋の影響を考慮する場合は「等価置換断面2次モーメント」を用いて算定する。この「等価置換断面2次モーメント」は、鉄筋の断面をヤング係数比のn倍の断面に置き換えたものである。よって柱の曲げ剛性を大きくするためには、「鉄筋断面の大きい主筋」を用いる。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成21年1級学科4、No.13)

〔H25 No.12〕鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.主筋の継手部で付着力伝達が十分に行えるようにするため、重ね継手の長さは、所定の数値以下となるようにする。
2.コンクリートの付着割裂破壊を抑制するため、鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さは、所定の数値以上となるようにする。
3.柱の主筋の座屈を抑制するため、帯筋の間隔は、所定の数値以下となるようにする。
4.耐力壁のひび割れの進展を抑制するため、壁筋の間隔は、所定の数値以下となるようにする。

解答 1:鉄筋の重ね継手は、部材応力ならびに鉄筋存在応力度の小さい箇所に設け、また同一断面で全引張り鉄筋の継手(全数継手)としないことを原則とする。曲げ補強鉄筋(主筋)の重ね継手長さは規定を満足するように設定し、200mm及び鉄筋系の20倍を下回る継手長さにしてはならない。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.13)

〔H25 No.13〕鉄筋コンクリート造の建築物における部材寸法の設定に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.階高4mの耐力壁の厚さを、階高の1/40とした。
2.階高8mの正方形断面柱の一辺の長さを、階高の1/12とした。
3.一辺が4mの正方形床スラブの厚さを、スパンの1/25とした。
4.長さ1.5mのはね出しスラブの厚さを、はね出し長さの1/8とした。

解答 1:壁板の厚さは、原則として120mm以上、かつ壁板の内法高さの1/30以上とする。このため4mの階高の場合、壁厚は133.3mm以上必要である。
(関連問題:平成24年1級学科4、No.12、平成18年1級学科3、平成15年1級学科3、平成13年1級学科3、平成10年1級学科3)

 

 

〔H25 No.14〕鉄筋コンクリート造の建築物において、図のような向きの鉛直荷重又は水平荷重を受けるときのひび割れ性状として、最も不適当なものは、次のうちどれか。

解答 2:水平荷重による柱及び梁の「曲げひび割れ」は、曲げ応力が生じる引張り側に生じる。
(関連問題:平成30年1級学科4、No.11平成29年1級学科4、No.11平成22年1級学科4、No.12、平成17年1級学科3、平成11年1級学科3)

〔H25 No.15〕鉄筋コンクリート造の建築物の構造設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.地震時の変形に伴う建築物の損傷を軽減するために、じんせいのみに期待せず強度を大きくした。
2.細長い平面形状の建築物としたので、地震時に床スラブに生じる応力が過大にならないように、張り間方向の耐力壁を外側のみに集中させず均等に配置した。
3.1階をピロティとしたので、地震時に1階に応力が集中しないように、1階の水平剛性を小さくした。
4.地震力に単独で抵抗できない屋外階段であったので、建築物本体と一体化し、建築物本体で屋外階段に作用する地震力に抵抗させた。

解答 3:建築物の各階の間に剛性の偏りがあると地震時に剛性が小さい階に変形・損傷が集中しやすい。このため、1階がピロティ形式の建築物では、剛性を大きくする必要がある。(建築物の構造関係技術規準解説)
(関連問題:平成16年1級学科3、平成11年1級学科3、平成10年1級学科3)

〔H24 No.11〕鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.コンクリートは圧縮力に強く引張力に弱いので、一般に、大きな軸圧縮力を受ける柱のほうが、じんせいは高い。
2.梁の地震時応力は材端部で大きくなるので、貫通孔を設ける場合、一般に、材端より材中央に設けるほうが、梁のじんせいの低下は少ない。
3.曲げ降伏する梁は、両端が曲げ降伏する場合におけるせん断力に対する梁のせん断強度の比(せん断余裕度)が大きいほうが、曲げ降伏後のせん断破壊が生じにくいので、一般に、じんせいは高い。
4.耐力壁周囲の柱及び梁は耐力壁を拘束する効果があるので、一般に、周囲に柱及び梁を設けたほうが、耐力壁のじんせいは増大する。

解答 1:一般に、柱の軸圧縮応力度σが高いほど、つまり柱部材に作用する軸方向の圧縮力が大きいほど、せん断ひび割れ強度(せん断耐力)は大きくなる傾向にある。ただし、ひび割れ発生後は、靭性に乏しい急激な破壊を生じやすいので、柱の靫性は低下する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成27年1級学科4、No.11平成22年1級学科4、No.11)

 

 

〔H24 No.12〕耐震計算ルート1により構造計算を行う鉄筋コンクリート造の建築物の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱が座屈しないことを確認しなかったので、柱の小径を、構造耐力上主要な支点間の距離の1/10とした。
2.建築物の使用上の支障が起こらないことを確認しなかったので、梁のせいを、梁の有効長さの1/15とした。
3.コンクリートの充填性や面外曲げに対する安定性等を考慮して、耐力壁の厚さを、壁板の内法高さの1/20である150mmとした。
4.建築物の使用上の支障が起こらないことを確認しなかったので、片持ち以外の床版の厚さを、床版の短辺方向の有効張り間長さの1/25である200mmとした。

解答 2:建築物の使用上の支障が起こらないことを確認しなかった場合のコンクリートの梁は、梁のせい(D)を有効長さ(l)で除した値を1/10より大きい値としなければならない。

D/l > 1/10

(建築基準法施行令第82条第4号 及び 平成12年告示第1459号)

〔H24 No.25〕既存鉄筋コンクリート造の建築物の耐震診断に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.第一次診断において、構造耐震指標ISが0.5であったので、建築物は安全と判定した。
2.第一次診断において、建築年数のほか、建築物の変形や壁・柱のひび割れ等を考慮して、経年指標Tを決定した。
3.第一次診断において、1階がピロティ形式であったので、形状指標SDを低減した。
4.建築物の構造耐力上主要な部分が、昭和56年6月1日における建築基準法の規定に適合していたので、耐震診断の必要性は低いと判断した。

解答 1:既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断では、第一次診断法から第三次診断法まであり、第一次診断法は最も簡易的な手法。その第一次診断法においては、構造耐震指標ISが0.8以上で安全と判断される。また第二次・三次診断法においては、構造耐震指標ISが0.6以上で安全と判断される。

〔H24 No.13〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.幅300mm、せい600mm、有効せい540mmの梁に、引張鉄筋としてD22の主筋を3本(引張鉄筋比:0.71%)配筋した。
2.幅300mm、せい600mmの梁に、D10のあばら筋を200mm間隔(せん断補強筋比:0.23%)で配筋した。
3.帯筋を100mm間隔で配筋した700mm角の柱と、幅300mm、せい600mmの梁との交差部である柱梁接合部に、D13の帯筋を100mm間隔(せん断補強筋比:0.36%)で配筋した。
4.建築物の使用上の支障が起こらないことを確認しなかったので、厚さ250mmの床版の短辺方向及び長辺方向に、上端筋及び下端筋としてそれぞれD13のスラブ筋を300mm間隔で床版全面に配筋した。

解答 4:スラブの引張鉄筋は、D10以上の異形鉄筋を用いる場合、その間隔を以下の通りにする。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
普通コンクリートの場合、
・短辺方向ー200mm以下
・長辺方向ー300mm以下
軽量コンクリートの場合、
・短辺方向ー200mm以下
・長辺方向ー250mm以下
(関連問題:平成10年1級学科3)

 

 

〔H24 No.14〕鉄筋コンクリート構造における構造計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.鉄筋コンクリートの単位体積重量の算出において、コンクリートの単位体積重量に鉄筋による重量増分として1kN/m3を加えた。
2.柱及び梁の剛性の算出において、ヤング係数の小さなコンクリートを無視し、ヤング係数の大きな鉄筋の剛性を用いた。
3.柱及び梁の許容曲げモーメントの算出において、コンクリートのほか、主筋も圧縮力を負担するものとした。
4.柱及び梁の許容せん断力の算出において、主筋はせん断力を負担しないものとした。

解答 2:ヤング係数は、コンクリートのヤング係数を用いるか、全断面積(コンクリート+鉄筋)のヤング係数を用いる。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

〔H23 No.11〕図のような断面の鉄筋コンクリート造の梁について、上側圧縮、下側引張となる曲げモーメントが作用する場合、終局曲げモーメントの値に最も近いものは、次のうちどれか。ただし、コンクリートの圧縮強度は36N/mm2、主筋(D25)1本当たりの断面積は507mm2、主筋の材料強度は345N/mm2とする。

1.400 kN・m
2.500 kN・m
3.600 kN・m
4.700 kN・m

解答 1:大梁の終局曲げ耐力(曲げモーメント)Muは、次式から求める。
Mu=0.9・at・σy・d
at  :引張鉄筋の断面積
σy:引張鉄筋の材料強度(降伏応力度)
d  :梁の有効せい

at  :507mm× 4本 = 2,028mm2
σy:345 N/mm2
d  :700mm – 70mm= 630mm

よって、Mu= 0.9 × 2,028 × 345 × 630 ≒ 400 kN・m
(平成19年告示第594号第4、建築物の構造関係技術基準解説書)
(関連問題:平成26年1級学科4、No.11、平成16年級学科3)

〔H23 No.12〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、建築基準法の仕様規定に照らして、最も不適当なものはどれか。ただし、鉄筋1本当たりの断面積は、D25が507mm2、D13が127mm2、D10が71mm2とする。

1.600mm角の柱に、D25の主筋を8本配筋した。
2.600mm角の柱(主筋はD25) に、D13の帯筋を100mm間隔で配筋した。
3.厚さが120mmの耐力壁に、400mm間隔でD10の鉄筋をシングル配筋とした。
4.厚さが180mmの開口付き耐力壁の開口部周囲の補強筋として、D13の鉄筋を配筋した。

解答 3:耐力壁の厚さ及び鉄筋(壁筋)の仕様規定は、厚さは120mm以上とし、鉄筋は径9mm以上を縦横に300mm以下の間隔で配置する(複配筋の場合は450mm以下)。(建築基準法施行令78条の2第一号、第三号)

 

 

〔H23 No.13〕鉄筋コンクリート構造における付着、継手及び定着に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の断面の隅角部に太径の鉄筋を用いない配筋とした。
2.鉄筋の継手については、継手位置の存在応力によらず、骨材の強度を伝達できる継手とした。
3.柱に定着する梁の引張り鉄筋の定着長さにおいて、SD295Aの鉄筋を同一径のSD390の鉄筋に変更したので、定着長さを長くした。
4.独立柱のせん断補強筋の端部を相互に溶接する代わりに、端部に90度フックを設けた。

解答 4:独立柱のせん断補強筋は、主筋を囲む「閉鎖型」とし、主筋内部のコンクリートを十分に拘束するように配置し、その末端は135°以上に曲げて定着するか、または相互に溶接する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

〔H23 No.14〕鉄筋コンクリート構造における建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.許容応力度計算において、コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考慮して構造耐力上主要な部分に生ずる力を計算した。
2.許容応力度計算において、開口部を設けた耐力壁について、剛性及び耐力の低減を考慮して構造計算を行った。
3.保有水平耐力計算において、梁の曲げ強度を算定する際に、主筋にJISに適合するSD345を用いたので、材料強度を基準強度の1.1倍とした。
4.剛節架構と耐力壁を併用した場合、設計変更により耐力壁量が増加し、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の和の比率が0.5から0.8となったが、「耐力壁」及び「柱及び梁」の部材群としての種別が変わらなかったのでDSの数値を小さくした。

解答 4:保有水平耐力計算において、剛節架構と耐力壁を併用した鉄筋コンクリート造の構造特性係数の算定は、①「柱及び梁」の部材群としての種別、②「耐力壁」の部材群としての種別、③耐力壁の水平耐力の和の保有水平耐力に対する比(β)から求められる。βが大きいことは、保有水平耐力の中に占める耐力壁の水平耐力が大きく、架構の変形能力が小さいことを表している。したがって、「耐力壁」及び「柱及び梁」の部材群としての種別が同じであれば、βについては0.5である場合よりも、0.8である場合の方が耐力壁量が増加するため、構造特性係数の数値は大きくなる。
(関連問題:平成30年1級学科4、No.14平成20年1級学科3、No.21)

〔H22 No.11〕鉄筋コンクリート構造の柱部材の強度・じんせい能に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.帯筋の拘束度合いが大きい場合、一般に、柱部材の軸方向の圧縮耐力は大きくなり、最大耐力以降の耐力低下の度合いは緩やかになる。
2.一般に、柱部材に作用する軸方向の圧縮力が大きいほど、せん断耐力は大きくなり、じんせい能は低下する。
3.一般に、柱部材の内法寸法が短いほど、せん断耐力は大きくなり、じんせい能は低下する。
4.一般に、柱部材の引張鉄筋が多いほど、曲げ耐力は大きくなり、じんせい能は向上する。

解答 4:引張鉄筋比の大きなものほど、曲げ耐力は増すが、せん断破壊や付着割裂破壊を生じやすい。したがって、一般に、柱部材の引張鉄筋が多いほど、曲げ耐力は大きくなり、靱性能は低下する。(建築の構造関係技術基準解説書)

 

 

〔H22 No.12〕鉄筋コンクリート造壁付き剛節架構において、図のように矢印の向きに水平力を受けるとき、構造部材に生じる斜めひび割れ性状として、最も不適当なものは、次のうちどれか。

1.耐力壁に生じる斜めひび割れ「a」
2.柱梁接合部に生じる斜めひび割れ「b」
3.梁部材に生じる斜めひび割れ「c」
4.柱部材に生じる斜めひび割れ「d」

解答 4:柱部材に生じる斜めひび割れ「d」について、左右に腰壁の付いた柱(短柱)は、これらの壁の拘束によって著しく剛性が高まり、大きなせん断力によって、せん断変形による斜めひび割れを生じる恐れがあるこの斜めひび割れの方向は、設問の場合、右方向の地震力によって、短柱部分はせん断力が生じ、せん断変形とともに斜め応力が生じる。対角線方向の引張によって、右下がりの斜めひび割れが生じる。考え方は「a」に近い。
(関連問題:平成25年1級学科4、No.14、平成17年1級学科3)

〔H22 No.13〕図-1〜図-3に示す鉄筋コンクリート構造部材に使用される異形鉄筋の定着に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、dは鉄筋径(呼び名の数値)とし、 Dは折曲げ内法直径とする。

1.図-1に示す直線定着の必要長さLAは、鉄筋強度が高いほど長くなる。
2.同じ鉄筋及びコンクリートを使用した場合、図-1に示す直線定着の必要長さLAは、図-2に示す90度折り曲げ定着の必要長さLBより長い。
3.同じ鉄筋及びコンクリートを使用した場合、図-3に示す180度折り曲げ定着の必要長さLCは、図-2に示す90度折り曲げ定着の必要長さLBより短い。
4.図-2に示す90度折り曲げた鉄筋の折り曲げ開始点以降の部分を、横補強筋で拘束された領域に定着する場合、定着性能は向上する。

解答 3:異形鉄筋の「必要定着長さ」は、折り曲げ角度は考慮していない。フックの角度が大きいほど余長長さは短くなるが、必要定着長さには影響しない。したがって設問の場合、図-2と図-3の折り曲げ定着の必要長さは同じである。(鉄筋コンクリート構造計算基準)
 (関連問題:平成20年2級学科4、No.07)

〔H22 No.14〕鉄筋コンクリート造の建築物の保有水平耐力計算において、構造特性係数DSを算定する際に必要となる部材種別の判定に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.梁部材の種別をFAとするために、コンクリート設計基準強度FCに対するメカニズム時の平均せん断応力度τuの割合が、0.2以上となるように設計した。
2.壁式構造以外の構造の耐力壁部材の種別をWAとするために、コンクリート 設計基準強度FCに対するメカニズム時の平均せん断応力度τuの割合が、2以下となるように設計した。
3.壁式構造の耐力壁部材の種別をWAとするために、コンクリート設計基準強度FCに対するメカニズム時の平均せん断応力度τuの割合が、0.1以下となるように設計した。
4.メカニズム時において耐力壁部材がせん断破壊したので、部材種別はWDとした。

解答 1:保有水平耐力計算において、構造特性係数DSを算定する際に必要な梁部材の種別をFAとするためには、コンクリート設計基準強度FCに対するメカニズム時の平均せん断応力度τuの割合(τu/FC)は、0.15以下となるように設計する。(昭和55年告示第1792号第4第一号表、建築物の構造関係技術基準解説書)

 

 

〔H22 No.24〕鉄筋コンクリート造の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.高さh0・幅l0の開口を有する耐力壁の耐力計算において、開口面積(h0×l0)の影響を考慮したので、開口部の幅及び高さの影響を無視した。
2.柱の剛性評価において、腰壁と柱との接合部に完全スリットを設けたので、腰壁部分の影響を無視した。
3.垂れ壁や腰壁が付く柱が多かったので、当該柱や当該階の耐力を大きくして設計した。
4.柱の設計において、垂れ壁や腰壁の付いた柱については、同一構面内の垂れ壁や腰壁の付かない柱より先に降伏するので、じんせい能をもたせるようにした。

解答 1:耐力壁の耐力計算に関する問題。開口を有する耐力壁の耐力計算は、次に定める方法により、耐力を低減した上で耐力壁として構造計算を行う。(平成19年告示第594号第一)
①開口周比(r0)が0.4以下であることを確認する
②せん断剛性の低減率(r)③せん断耐力の低減率(r2)
したがって③より、開口部の幅及び高さの影響を無視することはできない。
 (関連問題:平成30年1級学科4、No.13平成26年1級学科4、No.13平成20年1級学科3、No.12)

〔H21 No.11〕図に示す開口を有する鉄筋コンクリート造の壁部材に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.式①を用いて算定した値が0.4以下であるので、開口のある耐力壁とみなす。
2.一次設計時に用いるせん断剛性の低減率を、式②を用いて算定する。
3.一次設計時に用いる許容せん断耐力の低減率を、式①、②及び③のうち最小値を用いて算定する。
4.開口補強筋の量は開口の大きさを考慮して算定し、開口補強筋はD13以上、かつ、壁筋と同径以上の鉄筋を用いる。

解答 3:一次設計時に用いる許容せん断耐力の低減率は、式③を用いて算定する。 
(関連問題:平成30年1級学科4、No.13平成29年2級学科3、No.14)

〔H21 No.12〕鉄筋コンクリート造の柱部材に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.地震時に大きな変動軸力が作用する外柱の曲げ耐力及びじんせい能は、変動軸力が少ない同断面・同一配筋の内柱と同等である。
2.柱と一体的に挙動する袖壁部分で、袖壁の厚さを150mm以上、壁筋を複配筋及びせん断補強筋比を0.4%以上としたものは、柱とともに地震に対して有効な構造部材とみなすことができる。
3.柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」、「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。
4.他の層と比べて剛性・強度が低い層は、大地震時に大きな変形が集中するがあるので、当該層の柱には十分な強度及びじんせいを確保する必要がある。

解答 1:(前置き:地震時の柱の軸方向力の変動は、一般に、内柱より外柱のほうが大きくなり、曲げ耐力も大きくなる。 これは、2つの外柱に挟まれた内柱は、両側の外柱の軸方向力(せん断力)に打ち消されるためである。)
一般に、柱は負担している軸方向圧縮力が大きくなると、変形能力が低下し、粘りのない脆弱的な破壊が生じやすくなる。なので、じん性は内柱の方が大きくなる。
また、曲げ耐力は、軸方向圧縮力の増加に伴い増加するが、ある程度以上に軸方向圧縮力が増すと減少する。これにより、必ずしも、内柱より外柱のほうが曲げ耐力が大きくなるものではない。
(関連問題:平成26年1級学科4、No.25)

 

 

〔H21 No.13〕鉄筋コンクリート構造の部材の剛性に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.地震力作用時における層間変形の算定時において、耐力壁脚部における地盤の鉛直方向の変形が大きい場合、耐力壁脚部に鉛直バネを設けた検討を行った。
2.一次設計の応力算定において、スラブ付き梁部材の曲げ剛性として、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いた。
3.柱部材の曲げ剛性の算定において、断面二次モーメントはコンクリート断面を用い、ヤング係数はコンクリートと鉄筋の平均値を用いた。
4.床を支持する小梁には、過大なを防止するために、十分な曲げ剛性を確保した。

解答 3:一般に、柱部材の曲げ剛性の算定においては、鉄筋の影響を無視して算定する。しかし、鉄筋の影響を考慮する場合は「等価置換断面2次モーメント」を用いて算定する。この「等価置換断面2次モーメント」は、鉄筋の断面をヤング係数比のn倍の断面に置き換えたものなので、設問の「平均値」を用いるものではない。

〔H21 No.14〕鉄筋コンクリート構造の部材のじんせいや破壊形式に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.純ラーメン部分の柱梁接合部内において、柱梁接合部のせん断強度を高めるために、帯筋量を増やした。
2.柱部材のぜい性破壊である付着割裂破壊を避けるため、断面隅角部に細径の鉄筋を配置した。
3.曲げ降伏する耐力壁のじんせいを高めるため、断面内の圧縮部分に当たる側柱のせん断補強筋を増やした。
4.曲げ降伏する梁部材について、曲げ降伏後のせん断破壊を避けるため、曲げ強度に対するせん断強度の比を大きくした。

解答 1:柱の帯筋は、せん断補強筋としての強度が期待されるが、柱梁接合部材においてはその効果がほとんど期待されない。ただし、柱梁接合部の帯筋比は、0.2以上で、補強筋比は1.5ピッチ以下と規定している。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.11平成24年1級学科4、No.13平成28年1級学科4、No.12平成29年2級学科3、No.14平成25年2級学科3、No.15平成20年2級学科3、No.15)

〔H20 No.12〕図に示す耐力壁を有する鉄筋コンクリート造の建築物の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.図-1に示す壁について、開口部の上端が上部梁に、下端が床版に接しているので、各階とも1枚の耐力壁として扱わなかった。
2.図-2に示す壁について、開口周比r0が0.4以下であることから無開口耐力壁のせん断剛性及びせん断耐力に、開口周比r0を乗じて低減を行った。
3.図-3に示す耐力壁の破壊形式を特定するために、耐力壁と同一面内(検討方向)の架構の部材に加え、耐力壁と直交する方向の架構の部材を考慮して検討を行った。
4.図-4に示す架構について、連層耐力壁の回転変形が大きいことが想定されたので、壁脚部の固定条件を考慮して、負担せん断力を求めた。
5.図-4に示す連層耐力壁が全体曲げ降伏する場合、曲げ降伏する耐力壁がぜい性破壊せずにじんせい能を確保できるように、メカニズム時に負担しているせん断力を割り増して検討を行った。

解答 2:耐力壁の耐力計算に関する問題。開口を有する耐力壁の耐力計算は、次に定める方法により、耐力を低減した上で耐力壁として構造計算を行う。(平成19年告示第594号第一)
①開口周比(r0)が0.4以下であることを確認する
②せん断剛性の低減率(r)③せん断耐力の低減率(r2)
したがって低減をするのは開口周比r0ではなく、rとr2である。
 (関連問題:平成30年1級学科4、No.13平成26年1級学科4、No.13平成22年1級学科4、No.24)

 

 

〔H20 No.13〕鉄筋コンクリート構造の建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、建築基準法に照らして、最も不適当なものはどれか。

1.耐震計算ルート1において、耐力壁のせん断設計における一次設計用地震力により生じるせん断力の2倍の値を、耐力壁の設計用せん断力とした。
2.耐震計算ルート2-1において、柱や耐力壁のせん断設計の検討及び剛性率・偏心率の算定を行ったので、塔状比の検討は省略した。
3.耐震計算ルート3において、全体崩壊形となる剛節架構形式の建築物を対象とした場合、構造特性係数DSは、建築物が崩壊機構を形成する際の応力を用いて算定した。
4.耐震計算ルート3において、ぜい性破壊する柱部材を有する建築物を対象として、当該柱部材の破壊が生じた時点において、当該階の構造特性係数DS並びに保有水平耐力を算定した。
5.耐震計算ルート3において、塔状比が4を超える建築物を対象として、基礎杭の圧縮方向及び引抜き方向の極限支持力を算定することによって、建築物が転倒しないことを確認した。

解答 2:鉄筋コンクリート造の建築物については、耐震計算ルート2-1において、柱や耐力壁のせん断設計の検討及び剛性率・偏心率の算定の他に、塔状比が4を超えないことを確かめなければならない。(建築基準法施行令第82条の6、昭和55年告示第1791号)

〔H20 No.14〕鉄筋コンクリート構造における付着及び定着に関する次の記述のうち、 最も不適当なものはどれか。

1.外周部の柱梁接合部において、梁外端部の下端筋は上向きに折り曲げて定着し、梁主筋の水平投影長さは柱せいの0.75倍以上として、梁主筋の定着性能を確保した。
2.剛節架構の柱梁接合部内に通し配筋する大梁において、地震時に曲げヒンジを想定する梁部材の主筋強度が高い場合、梁主筋の定着性能を確保するために、柱せいを大きくした。
3.必要保有水平耐力の計算に当たり、付着割裂破壊する柱の部材種別をFB材として構造特性係数DSを算定した。
4.柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の断面の隅角部に太径の鉄筋を用いない配筋とした。
5.SD345の鉄筋の一般定着の長さは、コンクリートの設計基準強度を24N/mm2から36N/mm2に変更したので短くした。

解答 3:構造特性係数DSの値を決める要素に、「耐力壁・筋かいの水平力分担率βu」や「柱・梁の種別(FA~FD)」、「耐力壁の種別(WA~WD)」がある。付着割裂破壊は脆性破壊であり、脆性破壊する部材の種別はD。したがって、柱の部材種別はFDとする。ちなみに、FAがもっとも靭性が高く、FCやFDは靭性が低く、脆弱破壊の恐れがある。その脆弱破壊には、せん断破壊、付着割裂破壊(RC造)、局部座屈(S造)が該当する。

 

 

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投稿日:2020年4月20日 更新日:

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