平成22年度1級建築士-学科Ⅳ構造

 

建築士過去問解説

平成22年度 学科Ⅳ-構造
30問掲載

一級建築士学科試験:2022年7月24日(日)
令和04年度試験日まであと 日!

〔H22 No.01〕図-1のような底部で固定されたH形断面材の項部の図心G点に鉛直荷重P及び水平荷重Qが作用している。底部a-a断面における垂直応力度分布が図-2のような全塑性状態に達している場合のPとQとの組合せとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、H形断面材は等質等断面とし、降伏応力度をδyとする。

解答 1:全断面が塑性化している時、曲げモーメントMに抵抗する部分(①)と圧縮軸力Nに抵抗する部分(②)に分けて考える。①曲げモーメントMに抵抗して、部材上下に引張合力(T)と圧縮合力(C)が働いており、その大きさは等しく、向きは正反対である。このことから、
T = C = フランジの断面積×応力度= 4d2×σy= 4d2σy
よって、M = T×3d = C×3d = 12d3σy
⇔ Ql = 12d3σy
⇔ Q = 12d3σy/ l

②圧縮軸力Nは、ウェブの断面積に応力度を乗じて求める。
N = d×2d×σy = 2d2σy
N = P であることから、
P = 2d2σy

〔H22 No.02〕図-1のような等質等断面で曲げ剛性EIの片持ち梁のA点に曲げモーメントMが作用すると、自由端A点の回転角はMl/EIとなる。図-2のような 等質等断面で曲げ剛性EIの片持ち梁のA点及びB点に逆向きの二つの曲げモーメントが作用している場合、自由端C点の回転角の大きさとして、正しいものは、次のうちどれか。

解答 2:求める点Cにおけるたわみ角θCは、A点におけるたわみ角θAとB点におけるたわみ角θBとの和である。
θC = θA + θB
θAは題意よりMl/EI、θBはスパン2lの片持ち梁に置き換え、またモーメントMBは反時計回りに作用していることから、-2Ml/EIとなる。よって、
θC = θA + θB
      = Ml/EI – 2Ml/EI
      = – Ml/EI(反時計回り)

〔H22 No.03〕図-1のようなラーメンにおいて、A点が鉛直下向きに沈下したとき 、ラーメンは図-2 のような変形を示した。このときの曲げモーメント図として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、柱・梁は等質等断面とし、曲げ変形のみを考慮する。また、曲げモーメント図は材の引張側に描くものとする。

解答 2:A点が沈下したとき、梁には下向きの力が作用する。これより、沈下する柱を下向きに作用する集中荷重と置き換えて考える。梁の中央に集中荷重がかかっていることから、モーメント図は以下のように直線となる。梁に生じるモーメントが柱頭に伝達される。また柱脚をピン支点と仮定すると、柱脚にはモーメントが生じない。これより、モーメント図は三角形となる。次に、柱脚が固定端の場合、柱脚のたわみ角は0となる。上のピン支点仮定時に加えて、たわみ角が0となるようなモーメントが生じている。これより、モーメント図には柱のどこかにモーメントが0となる反曲点が生じる。

〔H22 No.04〕図のような水平荷重Pを受ける骨組において、A 点における曲げモーメントの大きさとして、正しいものは、次のうちどれか。

解答 3:3ヒンジラーメン構造であるため、反力を求めるためには4つの式が必要になる。ここでは(ⅰ)ΣX=0、(ⅱ)ΣY=0、(ⅲ)ΣM=0の3つの釣り合い式および、(ⅳ)O点の右側の曲げモーメントの合計の式から求める。(ⅰ)ΣX = 0
⇔ H1 + H2 – P = 0・・・①
(ⅱ)ΣY = 0
⇔ R1 + R2  = 0・・・② 
(ⅲ)ΣM1= 0
⇔ P×l – R2×2l = 0
⇔ R2 = (1/2)P(上向き)・・・③
(ⅳ)ΣM0(右)= 0
⇔ H2×2l – R2×l = 0
⇔ H2 = (1/2)R2・・・④

③を④に代入し、
H2 = (1/4)P(左向き)・・・⑤
⑤を①に代入し、
H1 + (1/4)P – P = 0
⇔ H1 = (3/4)P(左向き)・・・⑥
③を②に代入し、
R1 = – (1/2)P(下向き)・・・⑧次にA点に生じる曲げモーメントMAの絶対値を求める。この時、点Aから左下を見る(上図を参照)。
MA = H1×l 
      = (3/4)P×l
      = 3Pl / 4
よって、その絶対値は 3Pl / 4となる

(関連問題:平成30年1級学科4、No.03平成27年1級学科4、No.03平成24年1級学科4、No.02平成21年1級学科4、No.03令和元年2級学科3、No.04平成29年2級学科3、No.04平成28年2級学科3、No.04平成27年2級学科3、No.04平成26年2級学科3、No.04平成25年2級学科3、No.03平成24年2級学科3、No.05平成23年2級学科3、No.05平成21年2級学科3、No.05)

〔H22 No.05〕静定トラスは一部材が降伏すると塑性崩壊する。図のような先端集中荷重Pを受けるトラスの塑性崩壊荷重として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、各部材は、断面積をA、材料の降伏応力度をδyとし、断面二次モーメントは十分に大きく、座屈は考慮しないものとする。

解答 4:塑性崩壊荷重(Pu)は、最大応力が降伏耐力に達する時の荷重である。最大応力(N)は、部材の断面積(A)×降伏応力度(δ)によって求められる。最も応力(軸方向力)が大きくなる場所は、外力荷重から遠いところなので、それらの部分の最大応力を切断法によって求める。ΣMD = 0 ⇔ l・NBC + 3l・P = 0
               ⇔ NBC = -3P(圧縮力)
ΣY = 0    ⇔ 1/√2 NBD + P = 0
               ⇔ NBD  = -√2 P(圧縮力)
ΣX = 0    ⇔ NAD + NBD + NBC = 0
               ⇔ NAD = – (1/√2)NBD – NBC
                           = P – (-3P) = 4P(引張力)
以上より、最も大きな応力は部材ADに生じ、その最大応力(N)は、4Puである。
よってその塑性崩壊荷重Puは、
N = A × δy
⇔ 4Pu = A × δy
⇔ Pu = (A・δy)/4

〔H22 No.06〕中心圧縮力を受ける正方形断面の長柱の弾性座屈荷重Pe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、柱は等質等断面とし、材端の水平移動は拘束されているものとする。

1.Peは、正方形断面を保ちながら柱断面積が2倍になると4倍になる。
2.Peは、柱の長さが1/2になると2倍になる。
3.Peは、柱材のヤング係数が2倍になると2倍になる。
4.Peは、柱の材端条件が「両端ピンの場合」より「一端ピン他端固定の場合」のほうが大きくなる。

解答 2:弾性座屈荷重(Pe)は、以下の式で求められる。
座屈長さは柱の長さに比例する。よってPeは、柱の長さの2乗に反比例する。したがって、Peは柱の長さが1/2倍になると、1/4倍になる。

〔H22 No.07〕構造計算に用いる荷重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を算定するに当たり、コンクリートの単位体積重量に鉄筋による単位体積重量1kN/m3を加えて求めることができる 。
2.普通コンクリートの重量を算定するに当たり、単位体積重量については、設計基準強度FC≦36N/mm2のコンクリートにおいては23kN/m3とし、36N/mm2 < FC ≦ 48N/mm2のコンクリートにおいては23.5kN/m3とすることができる。
3.教室に連絡する廊下や階段の床の積載荷重は、実況に応じて計算しない場合、教室の床の積載荷重と同じ2,300N/m2としなければならない。
4.倉庫業を営む倉庫の床の積載荷重は、実況に応じて計算した数値が3,900N/m2未満の場合においても、3,900N/m2としなければならない。

解答 3:実況に応じて計算しない場合の積載荷重は、建築基準法施行令第85条1項の表による。教室に連絡する廊下や階段の積載荷重は、表(5)の「その他」の値を用いる。

(関連問題:平成30年1級学科4、No.08平成27年1級学科4、No.08平成20年1級学科4、No.08、平成19年1級、平成15年1級)

〔H22 No.08〕荷重・外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.地盤種別が第二種地盤で、建築物の設計用一次固有周期が0.6秒以上の場合は、一般に、高層になるほど地上部分の最下層の地震層せん断力係数Ciは大きくなる。
2.地下部分の地震層せん断力は、「地下部分の固定荷重と積載荷重との和に、当該部分の地下の深さに応じた水平震度Kを乗じて求めた地震力」と「1階の地震層せん断力」との和である。
3.多数の者が利用する自走式の駐車場において、誤操作による自動車の転落事故を防止するための装置等の構造は、250kNの衝撃力が作用した場合に、装置の部材の塑性変形等を考慮し、衝撃力を吸収できるようにする。
4.高さ13m以下の建築物において、屋根ふき材については、規定のピーク風力係数を用いて風圧力の計算をすることができる。

解答 1:地震層せん断力係数(Ci)は、4つの数値を乗じて求められる。その4つの数値とは、①地震地域係数(Z)、②建築物の振動特性係数(Rt)、③標準せん断力係数(Co)、④地震層せん断力係数の高さ方向の分布係数(Ai)である。
①地震地域係数は定数であるため、本問では考慮しない。
②建築物の振動特性係数は、設計用一次固有周期と関係があり、設計用一次固有周期(T)は以下のように求められる。

T = h ( 0.02 + 0.01α)

設問では「高層になるほど」とあるので、Tは大きくなる。これに関連して振動特性係数(Rt)は、Tが0.6(第2種地盤であるため)よりも大きくなるほど小さくなる。(下図)③標準せん断力係数(Co)は、0.2で定数、本問では考慮しない。
④地震層せん断力係数の高さ方向の分布係数(Ai)は、上階ほど、その層の重量が小さくなり、その揺れは大きくなる。逆に最下層において、Aiは1で一定となる
よって、高層になるほど地上部分の最下層の地震層せん断力係数Ciは小さくなる

〔H22 No.09〕木造軸組工法による2階建ての建築物に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.地盤が著しく軟弱な区域として指定する区域内において、地震力を算定する場合、標準せん断力係数C0は0.3以上とする。
2.1か所の接合部に釘とボルトを併用したときの接合部の耐力は、それぞれの許容耐力を加算することができる。
3.耐力壁が偏った配置であり、重心と剛心が離れている場合、床の面内剛性が高い場合においては床面が剛心を中心に回転しやすく、床の面内剛性が低い場合においては床面が変形しやすい。
4.構造耐力上主要な柱の小径は、やむを得ず柱の所要断面積の1/3以上を切り欠きした場合、その部分を補強することにより、切り欠きした部分における緑応力を伝達できるようにする。

解答 2:1カ所の接合部に、力学的特性の異なる釘とボルトを併用する場合は、それぞれ許容耐力時の変位が異なるため、単純に加算することはできない。ただし、ボルト及びドリフトピンが用いられている場合は、それぞれの変形能力が同一であり、接合具と先孔が密着するように加工されている場合に限って、接合部全体の許容せん断耐力は、個々の接合部のせん断耐力を加算して求めることができる。(木質構造設計規準)
(関連問題:平成15年1級学科3、平成14年1級学科3)

〔H22 No.10〕木造軸組工法による2階建ての建築物における耐力壁に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.壁量充足率は、各側端部分のそれぞれについて、存在壁量を必要壁量で除して求める。
2.壁率比が0.5未満であっても、各側端部分の壁量充足率が1を超えていればよい。
3.2階の小屋裏に設ける小屋裏収納の水平投影面積が2階の床面積ので1/6ある場合、各階の地震力に対する必要壁量を算出する際の「階の床面積に加える面積」は、「当該小屋裏収納の内法さ高の平均の値」を 2.1で除した値に、「当該小屋裏収納の水平投影面積」を乗じた値とする。
4.風圧力に対して必要な耐力壁の有効長さ(必要壁量)を求める場合、同一区域に建つ「平家建ての建築物」と「2階建ての建築物の2階部分」とでは、見付面積に乗ずる数値は異なる。

解答 4:「風による水平力に対して必要な耐力壁の量」を求める際の見付面積に乗ずる数値は、2つの区分区域によって異なるが、建築物の階数や階には影響されずに同一である。また、「2つの区分区域」とは、「特定行政庁がその地方における過去の記録を考慮して、しばしば強い風が吹くと認めて規則で指定する区域」および「その他の一般区域」である。
(関連問題:平成25年2級学科3、No.12平成22年2級学科3、No.12)

〔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.15〕鉄骨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.箱形断面柱の許容曲げ応力度は、鋼材の許容引張応力度と同じである。
2.圧縮材の許容圧縮応力度は、鋼材及び部材の座屈長さが同じ場合、座屈軸回りの断面二次半径が小さいほど大きくなる。
3.SN490材において、C種は、B種に比べて板厚方向に作用する引張力に対する性能が高められているので、角形鋼管柱の通しダイアフラム等のような板厚方向に大きな引張力を受ける部位への使用が有効である。
4.H形断面梁の変形能力の確保において、梁の長さ、断面の形状・寸法が同じであれば、等間隔に設置する横補剛の必要箇所数は、梁材が「SN490材の場合」より「SS400材の場合」のほうが少ない。

解答 2:圧縮材の座屈軸回りの断面二次半径が小さいほど、細長比は大きくなる。形状が細長い(細長比が大きい)ほど、許容圧縮応力度は小さくなる。(鋼構造設計規準)
(関連問題:平成29年1級学科4、No.25平成25年2級学科3、No.16平成21年2級学科3、No.17)

〔H22 No.16〕鉄骨構造の筋かいに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.有効細長比λが小さい筋かい(λ=20程度)は、有効細長比λが中程度の筋かい(λ=80程度)に比べて変形性能が高い。
2.偏心K形筋かい付き骨組は、適切に設計することにより、剛節骨組と類似のエネルギー吸収能力の高い骨組とすることができる。
3.山形鋼を用いた引張力を負担する筋かいの接合部に高カボルトを使用する場合、全断面有効として設計することができる。
4.引張力を負担する筋かいの設計において、筋かいが塑性変形することにより地震のエネルギーを吸収できるように、接合部の破断強度は、軸部の降伏強度に比べて十分に大きくする。

解答 3:山形鋼や溝形鋼を用いた引張力を負担する筋交い(引張筋かい)の設計において、接合部に高力ボルトを使用する場合は、高力ボルト孔の欠損断面積や、突出脚の無効断面積を差し引いた有効断面積で設計する。このため、全断面を有効として設計することはできない。建築物の構造関係技術規準解説書
(関連問題:平成26年1級学科4、No.15平成21年1級学科4、No.18、平成16年1級学科3、平成14年1級学科3、平成12年1級学科3、平成10年1級学科3)

〔H22 No.17〕鉄骨構造の溶接に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.溶接部の非破壊試験において、放射線透過試験、超音波探傷試験、磁粉探傷試験、浸透探傷試験のうち、内部欠陥の検出には、磁粉探傷試験が適している。
2.片面溶接による部分溶込み溶接は、継目ルート部に曲げ又は荷重の偏心によって生じる付加曲げによる引張応力が作用する箇所には使用してはならない。
3.予熱は、溶接による割れの防止をH的として、板厚が厚い場合や気温が低い場合に行われる。
4.隅肉溶接部の有効面積は、「溶接の有効長さ」×「有効のど厚」により求める。

解答 1:溶接部の非破壊試験において、「内部欠陥の検出」には、放射線透過試験、超音波探傷試験が適している。また「外観・表面欠陥の検出」には磁粉探傷試験、浸透探傷試験が適している。
(関連問題:平成30年1級学科5、No.14平成24年1級学科5、No.14平成21年1級学科5、No.14)

〔H22 No.18〕図-1のような鉄骨骨組について、図-2に鉛直荷重時の曲げモーメントと柱 脚反力、図-3に地震による水平荷重時の曲げモーメントと柱脚反力を示している。地震時に柱に生じる短期の「圧縮応力度と圧縮側曲げ応力度の和」の最大値として、最もものは、次のうちどれか。ただし、柱は、断面積A=1.0×104 mm2断面係数Z=2.0×106mm3とし、断面検討用の応力には節点応力を用いる。

1.150 N/mm2
2.160 N/mm2
3.170 N/mm2
4.180 N/mm2

 

 

解答 3:「圧縮応力度と圧縮側曲げ応力度の和」は、以下の式で求められる。

 

σ = – N/A – M/Z

 

(N:圧縮力、A:断面積、M:曲げモーメント、Z:断面係数)

 

①地震時に柱に生じる応力(N、M)を算出する。地震時に生じる応力は、鉛直荷重時に作用する応力に、水平荷重時に作用する応力を加えたものである。したがって、N図、M図は以下の通りになる。D点に生じるN、Mがいずれも最大値であることから、D点のσが最大値となる。
②D点の「圧縮応力度と圧縮側曲げ応力度の和」を求める。
σ = – (200×103/1.0×104) – (300×106/2.0×106)
    = – 20 – 150
    = – 170
よって、σ最大値は、170N/mm2
〔H22 No.19〕鉄骨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.部材に充腹形鉄骨を用いる場合、コンクリートのひび割れ発生時に急激な剛性の低下が生じる。
2.部材の終局せん断耐力は、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分において、それぞれの「曲げで決まる耐力」と「せん断で決まる耐力」のいずれか小さいほうの耐力を求め、それらの耐力の和とすることができる。
3.柱の設計において、コンクリートの許容圧縮応力度は、一般に、圧縮側鉄骨比に応じて低減させる。
4.柱の曲げ強度は、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分のそれぞれの終局耐力の累加が最大となる一般化累加強度式により算定することができる。

 

 

解答 1:部材に充腹形鉄骨を用いる場合、コンクリートのひび割れ発生時に急激な剛性の低下が生じない。(鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準)
(関連問題:平成16年1級学科3)

〔H22 No.20〕建築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.壁式鉄筋コンクリート構造は、一般に、鉄筋コンクリートラーメン構造に比べて、保有水平耐力が大きく、優れたじんせいも期待できる。
2.壁式ラーメン鉄筋コンクリート造は、張り間方向を連層耐力壁による壁式構造とし、けた行方向を偏平な断面形状の壁柱と梁からなるラーメン構造とする構造である。
3.コンクリート充てん鋼管(CFT) 柱は、コンクリートが充てんされていない同じ断面の中空鋼管の柱に比べて、水平力に対する塑性変形能力が高い。
4.プレストレストコンクリート構造におけるポストテンション方式は、コンクリートの硬化後、PC鋼材に引張力を導入することにより、コンクリートにプレストレスを与える方式である。

 

 

解答 1:壁式鉄筋コンクリート構造は、一般に、耐震強度(保有水平耐力)は大きいが、優れたじんせいは期待できない。 そのため高層の建築物には適さず、階数5以下、および軒高20m以下の建築物に採用することができる。(平成13年告示第1026号第一)
(関連問題:平成29年1級学科4、No.22)

〔H22 No.21〕直接基礎に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.直接基礎の鉛直支持力を平板載荷試験により算定すると、試験結果は載荷面付近の地盤特性が反映されたものとなり、実際の建築物においては平板載荷試験より深い地盤の影響を受けるので、試験結果の解釈には注意が必要である。
2.極限鉛直支持力は、「地盤の粘着力に起因する支持力」、「地盤の自重に起因する支持力」及び「根入れによる押さえ効果に起因する支持力」のうちの最大値とする。
3.支持地盤としている砂質地盤の下部に粘土層があり、その粘土層までの深さが基礎底面から概ね基礎幅の2倍以下の場合は、その粘上層の支持力に対する安全性を確認する。
4.傾斜地盤上部の近傍の水平地盤に直接基礎がある場合は、一般の水平地盤上にある場合に比べて支持力が低下し、その傾斜地盤による支持力低下率は、斜面の角度、斜面の高さ及び法肩からの距離に影響される。


 

 

解答 2:極限鉛直支持力は、基礎の底面積と極限鉛直支持力度の積で求められ、極限鉛直支持力は「地盤の粘着力に起因する支持力」、「地盤の自重に起因する支持力」及び「根入れによる押さえ効果に起因する支持力」の総和である。(建築基礎構造設計指針)
(関連問題:平成18年1級学科3)

〔H22 No.22〕土質及び地盤に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.粘性土の粘着力及び内部摩擦角は、三軸圧縮試験によって求めることができる。
2.一軸圧縮試験及び三軸圧縮試験の上質試験は、ボーリング孔内から採取した試料を物理的・力学的に変化しないように運搬して、室内で試験を行う。
3.液状化の判定を行う必要がある飽和砂質土層において、地表面水平加速度値は、損傷限界検討用として150-200cm/s2終局限界検討用として350cm2程度が推奨されている。
4.地盤の沈下には即時沈下と圧密沈下があり、圧密沈下は、砂質地盤が長時間かかって圧縮され、間げきが減少することにより生じる。


 

 

解答 4:地盤の沈下は土の圧縮によるもので、土の圧縮による沈下には「即時沈下」と呼ばれる弾性的変形に基づく沈下と、土の間隙部分の体積の縮少に伴う「圧密沈下」がある。「圧密沈下」は水・土粒子自体の変形や圧縮率に関係なく、粘土質地盤が有効応力の増加により、長時間かかって圧縮され、間隙が減少するために生じる。(建築基礎構造設計指針)
(関連問題:平成25年1級学科4、No.23平成21年1級学科4、No.21)

〔H22 No.23〕地盤及び基礎に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.砂質土における杭の極限周面摩擦力度の大小関係は、打込み杭>埋込み杭(杭周固定液を使用)>場所打ちコンクリート杭である。
2.砂質土における杭の極限先端支持力度の大小関係は、打込み杭>埋込み杭>場所打ちコンクリート杭である。
3.構造体と土が同じ条件であれば、地下構造物に常時作用する土圧の大小関係は、一般に、受働土圧>静止土圧>主働土圧である。
4.液状化の判定を行う必要がある飽和砂質士層は、一般に、地表面から約20m以内の深さの細粒分含有率が35%以下の緩い沖積層である。


 

 

解答 1:砂質地盤の極限周面摩擦力度τSは、杭の表面粗さが摩擦抵抗に大きく影響する。
・打込み杭:τ= 2.0 N (kN/m2)
・埋込み杭:τ= 2.5 N (kN/m2)
・場所打ちコンクリート杭:τ= 3.3 N (kN/m2)
したがって、砂質地盤における杭の極限周面摩擦力度の大小関係は、打込み杭 < 埋込み杭(杭周固定液を使用) < 場所打ちコンクリート杭 となる。
(関連問題:平成28年1級学科4、No.19平成26年1級学科4、No.23、平成19年1級学科3)

〔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)

〔H22 No.25〕建築物の耐震・耐風計画に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.建築物の高さ方向の剛性や耐力の分布がやむを得ず不連続となる場合には、安易に耐力を割り増すのではなく、地震時の振動性状や崩壊過程を考慮して計画を進める。
2.耐震要素の平面的な配置は、バランスよく偏心が少なくなるように配慮するが、鉄筋コンクリート壁の防水性や遮音性も重要なので、偏心を少なくするために安易に壁を取り払うことは建築性能上好ましくない。
3.建築物の屋根周辺部やひさしにおいては、局部風圧が小さいので、二次部材や仕上げ材の耐風に関する検討を無視することができる。
4.大地震・台風時の層間変形については、仕上げ材の変形性能が十分であることを確認し、階段・エスカレーターが筋かいのように働き、建築物の挙動に大きな影響を及ぼすことがないように配慮する。


 

 

解答 3:屋根や庇の局部風圧は、屋根面に生じる風圧力に加えて、突出部分の裏面からの吹き上げによる力が働き、大きな風圧力を生じることになる。そのため、二次部材や仕上げ材の耐風に関する検討を無視することはできない。(建築基準法施行令第87条平成12年告示第1454号、建築物の構造関係技術規準解説書)

〔H22 No.26〕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.高さが60mを超える建築物の構造方法は、荷重及び外力によって各部分に連続的に生じる力及び変形を把握し、安全性を確認したので、耐久性等関係規定への適合性の確認を省略した。
2.高さ31mの鉄筋コンクリート造の建築物において、偏心率が規定値を超えたので、保有水平耐力の確認を行った。
3.高さ13mかつ軒の高さ9mの2階建て、延べ面積500m2の鉄骨造の建築物において、偏心率が0.18となったが、梁スパン長さが6m以下であったので、標準せん断力係数C0を0.3として許容応力度計算を行った。
4.一次設計用地震力によって生じる各階の層間変形角が1/180なったので、 別途に、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるがないことを確認した。


 

 

解答 1:高さが60mを超える建築物の構造方法は、
・時刻歴応答解析の実施、力及び変形が各部分の耐力及び変形の限度を超えないことを確かめる。
・国土交通大臣の認定を受ける。
・仕様規定は、耐久性関係規定のみ適合させる。
よって、「耐久性等関係規定への適合性の確認」を省略することはできない。(建築基準法施行令第81条第1項、同法施行令第36条第1項、建築物の構造関係技術規準解説書)

〔H22 No.27〕木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.木材の繊維方向の短期許容応力度は、積雪時の構造計算以外の場合、基準強度の2/3である。
2.構造用材料の弾性係数は、一般に、繊維飽和点以下の場合、含水率の低下に伴って減少する。
3.木材の腐朽は、木材腐朽菌の繁殖条件である酸素・温度・水・栄養源のうち、一つでも欠くことによって防止することができる。
4.含水率が繊維飽和点以下の木材において、乾燥収縮率の大小関係は、年輪の接線方向>半径方向>繊維方向である。


 

 

解答 2:構造用材料の弾性係数は、一般に、気乾状態から含水率が繊維飽和点に達するまでは、含水率が大きくなるにしたがって小さくなる。常時湿潤状態の条件下では、構造用材料の含水率は、繊維飽和点以上に達することを想定し、基準材料強度に含水率影響係数を乗じて、設計用弾性係数を小さくしておく必要がある。(木質構造設計規準)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.27平成27年1級学科4、No.27)

〔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。

〔H22 No.29〕金属材料に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.アルミニウム合金の線膨張係数は、鋼の線膨張係数の約2倍であり、アルニウム部材の取り付けに当たっては十分な逃げしろが必要である。
2.ステンレス鋼SUS304 は、他のステンレス鋼に比べて、構造骨組とするために不可欠な溶接性に優れている。
3.低降伏点鋼は、添加元素を極力低減した純鉄に近い鋼であり、軟鋼に比べて強度が低く、延性が極めて高いので、履歴型制振ダンパーとして利用されている。
4.同じ鋼塊から圧延された鋼材の降伏点は、一般に、「板厚の薄いもの」より「板厚の厚いもの」のほうが高くなる。


 

 

解答 4:構造用鋼材は、板厚によってその許容応力度が変わってくる。
構造用鋼材の許容応力度は、以下のように定められる(建築基準法施行令第90条)。このFの値は40mmを基準として板厚によって定められている。圧縮により伸ばす鋼材は、その厚みが薄いほど組織が緻密になり、降伏点が上昇する。
(関連問題:令和元年1級学科4、No.29、平成14年1級、平成09年1級)

〔H22 No.30〕建築物の構造設計において、構造設計者に期待される役割に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.構造設計者は、建築主の要求を十分に把握し、目標とする性能を建築主の合意を得て設定し、その上で最も相応しい構造種別、構造形式や使用材料等を勘案して設計する。
2.構造設計者は、具体的な骨組の断面と各部詳細を、施工性や経済性も十分に考慮して設計図書にまとめ、施工者へ設計意図を正しく伝達する。
3.構造設計者は、施工の段階においても設計意図が実現されていることを確認する必要があるが、供用期間中の維持管理の方法については、建築主の責任のため、建築主に任せるべきである。
4.構造設計者は、法の精神を遵守することはもちろん、時代の技術の研さんに努め、さらにそれらを発展させて設計に反映させ、建築物の質の向上に努める。


 

 

解答 3:構造設計者は、施工の段階においても設計意図が実現されていることを確認する必要がある。また供用期間中の維持管理の方法については建築主及び構造設計者双方の責任でもあり、建築主に任せるべきではない。

1級建築士の学科対策

・イラストでわかる一級建築士用語集

・1級建築士 学科試験 要点チェック

投稿日:2019年8月1日 更新日:

執筆者:

初めて訪問される方へ

初めて訪問される方へ

このサイトは建築家を目指す方へ無料で公開しています。過去問の閲覧のためのパスワードは、こちらから取得してください。(取得までの所要時間15秒程度)



株式会社まつけん設計のロゴ 建築士試験HPのロゴ 沖縄のホームページ制作やWEBマーケティングなら|はいサイト沖縄

このサイトは寄付及び広告益の運営で、無料で閲覧・活用していただけます。より良いサイト構築のためにアドバイスをお願いいたします。

また、運営継続のための寄付をお願いいたします。
ご寄付のお願い