平成28年度1級建築士-学科Ⅳ構造

一級建築士学科試験
2023年7月23日(日)
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〔H28 No.01〕図－１のような脚部で固定された柱の頂部に鉛直荷重及び水平荷重が作用している。柱の断面形状は図－２に示すような箱形断面であり、鉛直荷重の合力P及び水平荷重の合力Qは断面の図心に作用しているものとする。柱脚部断面の垂直応力度分布が図－３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、箱形断面は等質等断面とし、降伏応力度はσ_yとする。

〔H28 No.02〕図のような断面形状の単純梁Ａ及びＢの中央に集中荷重 Pが作用したとき、それぞれに曲げによる最大たわみδ_A及びδ_Bが生じている。δ_Aとδ_Bとの比として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、梁Ａ及びＢは同一材質の弾性部材とする。

〔H28 No.03〕図のような筋かいを有する柱脚ピンの骨組に水平荷重100kNが作用したとき、部材BCの引張力Tは100kNであった。このとき、柱ABの柱頭Ａ点における曲げモーメントの絶対値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、梁ACは剛体とし、柱ABと柱CDは等質等断面で伸縮はないものとする。

１． 0kN・m
２． 20kN・m
３． 40kN・m
４． 80kN・m

〔H28 No.04〕図－１のような鉛直荷重100kN、水平荷重Pを受けるラーメンにおいて、水平荷重Pを増大させたとき、荷重P_uで塑性崩壊に至り、図－２のような崩壊機構を示した。P_uの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、柱、梁の全塑性モーメントM_Pの値をそれぞれ300kN・m、200kN・mとする。

１． 200kN
２． 225kN
３． 250kN
４． 275kN

〔H28 No.05〕図のような鉛直荷重が作用するトラスにおいて、部材ABに生じる軸方向力として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、軸方向力の符号は、引張力を「＋」とする。

〔H28 No.06〕図－１のような頂部に質量m又は2mをもち、剛性がK又は2Kの棒Ａ、Ｂ、Ｃにおける固有周期はそれぞれT_A、T_B、T_Cである。それぞれの棒の脚部に図－２に示す加速度応答スペクトルをもつ地震動が入力されたとき、棒に生じる最大応答せん断力がQ_A、Q_B、Q_Cとなった。Q_A、Q_B、Q_Cの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。 ただし、T_A、T_B、T_Cは図－２のT₁、T₂、T₃のいずれかに対応し、応答は水平方向であり、弾性範囲内とする。

１．Q_A＜ Q_B ＝ Q_C
２．Q_B＜ Q_A ＝ Q_C
３．Q_B＜ Q_A ＜ Q_C
４．Q_C＜ Q_A ＜ Q_B

〔H28 No.07〕建築基準法における荷重及び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．建築物の地上部分の必要保有水平耐力を計算する場合、標準せん断力係数C₀は1.0以上としなければならない。
２．地震地域係数Zは、1.0から0.7の数値として地域ごとに定められている。
３．風圧力の計算に用いる速度圧qは、その地方における基準風速V₀に比例する。
４．構造部材に生じる応力度等を計算するに当たり、多雪区域ではない一般の地域においては、暴風時又は地震時の荷重を、積雪荷重と組み合わせなくてもよい。

〔H28 No.08〕中心圧縮力を受ける正方形断面の長柱の弾性座屈荷重P_e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、柱は全長にわたって等質等断面とする。

１．P_eは、柱の材端条件が「両端ピン」の場合に比べて、「両端固定」の場合のほうが大きい。
２．P_eは、柱頭の水平移動を自由とした場合に比べて、水平移動を拘束した場合のほうが大きい。
３．P_eは、柱材のヤング係数に比例する。
４．P_eは、柱材の断面積に比例する。

〔H28 No.09〕木造軸組工法による地上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．筋かいの端部は、柱と梁その他の構造耐力上主要な横架材との接合部に接近して緊結し、各材の軸線が１点で交わるようにした。
２．土台には、耐朽性を向上させるため、心材ではなく辺材を用いた。
３．国土交通大臣が定める基準に従った構造計算によって構造耐力上安全であることを確かめたので、小屋組の振れ止めを省略した。
４．構造耐力上主要な柱の所要断面積の１/３を切り欠きしたので、切り欠きした部分が負担していた力を伝達できるように金物等により補強した。

〔H28 No.10〕木造軸組工法による地上２階建ての建築物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. 平面が長方形の建築物において、必要壁量が地震力により決定される場合、張り間方向とけ・た・行方向の必要壁量は、それぞれ異なる値となる。
2．延べ面積が500m²を超える場合、必要壁量の計算及び耐力壁の釣合いのよい配置の検討に加えて、許容応力度計算等の構造計算を行う必要がある。
3．風圧力に対する１階の必要壁量は、１階床面からの高さ1.35mを超える部分の見付面積に所定の数値を乗じて得た数値以上となるようにする。
4．構造耐力上主要な柱の小径は、横架材の相互間の垂直距離に対する割合によらず、座屈を考慮した構造計算によって決定してもよい。

〔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靱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．柱部材の靱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た・わ・み・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。

〔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。

〔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、a_t(引張鉄筋の断面積)×f_t (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。

〔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、柱及び梁の靱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。

〔H28 No.15〕鋼材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．通しダイアフラムに溶接する梁フランジのエンドタブとして鋼製タブを使用した場合は、終局状態において塑性ヒンジを形成しない部位であれば、エンドタブを切断しなくてもよい。
２．通しダイアフラムと梁フランジの突合せ溶接部において、許容値を超える食い違いや仕口部のず・れ・が生じた場合は、適切な補強を行えばよい。
３．パス間温度が規定値以下となるように管理すれば、溶接施工時の低温割れを防止することができる。
４．突合せ溶接部において、母材の種類に応じた適切な溶接材料を用いる場合、溶接部の許容応力度は母材と同じ値を採用することができる。

〔H28 No.16〕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．高力ボルト接合となる梁の継手部分に、F10Tの代わりにF14T級の超高力ボルト(遅れ破壊の主原因となる水素に対する抵抗力を高めた高力ボルト)を用いることで、ボルト本数を減らし、スプライスプレートを小さくした。
２．高力ボルト摩擦接合の二面せん断の短期許容せん断応力度を、高力ボルトの基準張力T₀(単位N/mm²)とした。
３．露出形式柱脚において、ベースプレートの変形を抑えるために、ベースプレートの厚さをアンカーボルトの径の1.3倍とした。
４．埋込形式柱脚において、鉄骨柱の応力は、コンクリートに埋め込まれた部分の上部と下部の支圧により、基礎に伝達する設計とした。

〔H28 No.17〕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．Ｈ形鋼を用いた梁に均等間隔で横補剛材を設置して保有耐力横補剛とする場合において、梁をSN400B材から同一断面のSN490B材に変更したので、横補剛の数を減らした。
2．両端がピン接合のＨ形断面圧縮材の許容応力度を、弱軸回りの断面二次半径を用いて計算した。
3．曲げ剛性に余裕のあるラーメン構造の梁において、梁せいを小さくするために、SN400B材の代わりにSN490B材を用いた。
4．Ｈ形断面梁の設計において、フランジの局部座屈を生じにくくするため、フランジの幅厚比を小さくした。

〔H28 No.18〕鉄骨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１－１」の計算において、標準せん断力係数C₀を0.3として地震力の算定を行ったので、水平力を負担する筋かいの端部及び接合部については、保有耐力接合としなかった。
２．「ルート１－２」の計算において、標準せん断力係数C₀を0.3として地震力の算定 を行ったので、層間変形角及び剛性率の確認を行わなかった。
３．「ルート１－２」の計算において、冷間成形角形鋼管を柱に用いたので、柱梁接合形式及び鋼管の種類に応じ、応力を割増して柱の設計を行った。
４．「ルート２」の計算において、冷間成形角形鋼管を柱に用いたので、建築物の最上階の柱頭部及び１階の柱脚部を除く全ての接合部について、柱の曲げ耐力の和を梁の曲げ耐力の和の1.5倍以上となるように設計を行った。

〔H28 No.19〕杭の支持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．地震時に液状化のお・そ・れ・のない地盤において、杭の極限支持力は、杭の種類や施工法に応じた極限先端支持力と極限周面摩擦力との和として算定できる。
２．地震時に液状化のお・そ・れ・のある地盤においても、杭の許容支持力は、載荷試験による極限支持力から求めることができる。
３．砂質地盤における杭の極限周面摩擦力度は、杭周固定液を使用した埋込み杭より場所打ちコンクリート杭のほうが大きく評価できる。
４．摩擦杭において杭間隔が十分に確保できない場合は、群杭効果を考慮して支持力を算定する。

〔H28 No.20〕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．支持層が同一の杭において、施工方法の異なる杭を用いることは異種基礎の併用となるので、避けることが望ましい。
２．同一の砂質地盤を支持層とする直接基礎において、基礎底面に作用する単位面積当たりの荷重が同じ場合、基礎底面の大きさに関係なく即時沈下量は同じになる。
３．地下階を有する建築物の杭の耐震設計において、一般に、杭に作用する水平力は、地下外壁等が負担する水平力に応じて、一定の範囲内で低減することができる。
４．直接基礎の場合、基礎の沈下は、上部構造に障害が発生するお・そ・れ・がない範囲で許容される。

〔H28 No.21〕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．標準貫入試験のN値が10程度の粘性土地盤は、地上６階程度の中層建築物の直接基礎の支持地盤として十分な支持力を有していると判断できる。
２．粘性土地盤における圧密沈下は、地中の応力増加により土中の水が絞り出されて間隙が減少するために生じる。
３．砂質地盤における内部摩擦角は、一般に、標準貫入試験の値が大きいほど大きくなる。
４．地盤のせん断剛性は、PS検層により測定されるＳ波速度が大きいほど小さくなる。

〔H28 No.22〕コンクリート系の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．プレキャスト部材を継ぎ合わせて、PC鋼材の緊張により圧着接合する場合、圧着部の継目に生じるせん断力は、摩擦抵抗機構のみで伝達するように設計する。
２．プレキャストプレストレストコンクリート造の床版と周囲の梁との接合部は、長期及び短期に生じる応力を部材相互に伝達できるように設計する。
３．プレストレストコンクリート造は、引張縁の状態によりⅠ種、Ⅱ種及びⅢ種に分類され、いずれも、常時作用している長期応力に対して、ひび割れの発生を許容し、ひび割れ幅を制御して設計する。
４．単純梁形式のプレストレストコンクリート合成梁は、一般に、引張応力の生じる部分をプレキャストプレストレストコンクリート部材とし、残る圧縮側部分を現場打ち鉄筋コンクリートとして、一体となって挙動するように設計する。

〔H28 No.23〕各種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．壁式構造は、地震その他の水平力に対して、耐力壁を主体にした強度抵抗型の構造であり、高い変形性能は期待できない。
２．鉄筋コンクリート構造において、鉄筋のＡ級継手(母材と同等並みの強度と剛性を有する継手)は、降伏ヒンジが形成される材端域の主筋に使用できるが、靱じん性が低下することを考慮する必要がある。
３．壁式鉄筋コンクリート構造と壁式プレキャスト鉄筋コンクリート構造は、一つの建築物の同じ階に混用することはできない。
４．ポストテンション方式のプレストレストコンクリート構造において、シース内に充填するグラウトは、PC鋼材の腐食の防止、シースとPC鋼材との付着の確保等を目的とする。

〔H28 No.24〕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．耐震計算を行う場合に用いるA_iは、多数の地震応答解析結果の蓄積から、それらをまとめたものに基づき定められた、設計用層せん断力を求めるための高さ方向の分布を表す係数である。
２．各階の保有水平耐力計算において、偏心率が所定の数値を上回る場合又は剛性率が所定の数値を下回る場合には、必要保有水平耐力の値を割増しする。
３．鉄筋コンクリート造建築物の設計用一次固有周期Tを、略算法でなく固有値解析等の精算によって求める場合には、建築物の振動特性はコンクリートにひび割れのない初期剛性を用い、基礎や基礎杭の変形はないものと仮定する。
４．鉄筋コンクリート造建築物の必要保有水平耐力の計算において、一般に、柱・梁部材に曲げ破壊が生じる場合は、せん断破壊が生じる場合に比べて、構造特性係数D_Sを大きくしなければならない。

〔H28 No.25〕建築物の免震構造・制振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．免震構造用の積層ゴムにおいて、積層ゴムを構成するゴム１層の厚みを大きくすることは、一般に、鉛直支持能力を向上させるのに有効である。
２．基礎免震構造は、大地震での上部構造に作用する水平力を小さくすることはできるが、免震層には大きな変形が生じる。
３．鋼材や鉛等の履歴減衰型ダンパーは、塑性化する際のエネルギー吸収能力を利用するものであり、安定した復元力特性と十分な疲労強度が必要である。
４．免震構造用のオイルダンパーや履歴減衰型ダンパーは、地震時に対する設計だけではなく、暴風時に対する設計も行う必要がある。

〔H28 No.26〕建築物の構造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．アスペクト比(幅に対する高さの比)が大きい塔状の建築物の場合には、大地震時の転倒に対する抵抗力を増やすために、基礎構造を軽量化する。
２．構造形式や構造種別が異なる構造を併用する場合には、それぞれの構造形式や構造種別の特性を踏まえて計画する。
３．エスカレーターは、大地震時において、耐震ブレースのように挙動することによる破損や層間変形による脱落が生じないように計画する。
４．床の鉛直方向の固有振動数が10Hz以下となる場合には、振動に対する居住性の検討を行う。

〔H28 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．木材の熱伝導率は、普通コンクリートに比べて小さい。
２．木材は、一般に、含水率が25～35％を超えると腐朽しやすくなる。
３．無等級材の繊維方向の基準強度の圧縮、引張、曲げの大小関係は、曲げ＞圧縮＞引張である。
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、一般に、繊維方向>半径方向>年輪の接線方向である。

〔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。

〔H28 No.29〕鋼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．建築構造用TMCP鋼は、化学成分の調整と水冷型熱加工制御法により製造され、板厚が40mmを超え100mm以下の材であっても、40mm以下の材と同じ基準強度が保証されている。
２．SN材Ｃ種は、Ｂ種の規定に加えて板厚方向の絞り値の下限が規定されており、溶接加工時を含め板厚方向に大きな引張応力が発生する角形鋼管柱の通しダイアフラム等に用いられている。
３．SN490B材は、SS400材に比べて、降伏点、引張強さ、ヤング係数のいずれも大きい。
４．ステンレス鋼は、約11％以上のクロムを含む合金鋼であり、炭素鋼に比べて、耐食性、耐火性等に優れている。

〔H28 No.30〕建築物の総合的な構造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．建築物の耐火設計については、火災終了まで、建築物を崩壊・倒壊させないことを目標とする。
２．床の積載荷重や部材断面設計において、適度に余裕をもたせて設計することは、イニシャルコスト増となるが、一般に、建築物の寿命を延ばし、ライフサイクルコストの節減に結びつく。
３．平面が不整形な建築物をエキスパンションジョイントを用いて整形な建築物に分割すると、一般に、構造体の地震時の挙動が明確になるが、温度応力やコンクリートの乾燥収縮に対しては、不利になる。
４．中間階免震構造を採用し、免震層を居室として使用する場合、火災時を考慮して、免震支承に耐火被覆を施す。

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