平成29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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〔H29 No.01〕図－１のように、脚部で固定された柱の頂部に鉛直荷重N及び水平荷重Qが作用している。柱の断面形状は図－２に示すような長方形断面であり、鉛直荷重N及び水平荷重Qは断面の図心に作用しているものとする。柱脚部断面における引張縁応力度と圧縮縁応力度との組合せとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、柱は等質等断面とし、自重は無視する。また、応力度は弾性範囲内にあるものとし、引張応力度を「＋」、圧縮応力度を「－」とする。

〔H29 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し、自重は無視する。また、梁Ｂは重ね梁であり、接触面の摩擦はないものとする。

〔H29 No.03〕図のようなラーメンに鉛直荷重4P及び水平荷重Pが作用した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、曲げモーメント図は、材の引張側に描くものとする。

〔H29 No.04〕図は２層のラーメンに水平荷重P及び2Pが作用したときの正しい崩壊メカニズムを示したものである。次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、最上階梁及び２階梁の全塑性モーメントはそれぞれM_P及び2 M_Pとし、１階柱の柱脚の全塑性モーメントは2 M_Pとする。

１．最上階梁のせん断力Q_bは、M_P/l である。
２．鉛直反力Vは、3 M_P/lである。
３．水平荷重Pは、2 M_P/lである。
４．１階右側の柱のせん断力Q_Cは、6 M_P/lである。

〔H29 No.05〕図のような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、軸方向力は、引張力を「＋」、圧縮力を「－」とする。

〔H29 No.06〕図のような構造物Ａ、Ｂ、Ｃの柱の弾性座屈荷重をそれぞれP_A、P_B、P_Cとしたとき、それらの大小関係として正しいものは、次のうちどれか。ただし、全ての柱は等質等断面で、梁は剛体であり、柱及び梁の自重、柱の面外方向の座屈は無視する。

１． P_A＞ P_C＞ P_B
２． P_B＞ P_A＞ P_C
３． P_C＞ P_A＞ P_B
４． P_C＞ P_B＞ P_A

〔H29 No.07〕建築基準法における地震層せん断力係数C_iの計算に用いる振動特性係数R_tは、建築物の設計用一次固有周期Tと地盤の種別に応じて定められている。それらの関係を示す図として、適・当・な・ものは、次のうちどれか。

〔H29 No.08〕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．学校の屋上広場の単位面積当たりの積載荷重は、実況に応じて計算しない場合、教室の単位面積当たりの積載荷重と同じ数値とすることができる。
２．雪下ろしを行う慣習のある地方においては、その地方における垂直積雪量が１mを超える場合においても、積雪荷重は、雪下ろしの実況に応じて垂直積雪量を１mまで減らして計算することができる。
３．風圧力における平均風速の高さ方向の分布を表す係数E_rは、建築物の高さが同じ場合、一般に、「都市計画区域外の極めて平坦で障害物がない区域」より「都市計画区域内の都市化が極めて著しい区域」のほうが小さい。
４．建築物の地上部分における各層の地震層せん断力Q_iは、最下層の値が最も大きくなる。

〔H29 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．平面が長方形の建築物において、必要壁量が風圧力により決定されたので、張り間方向と桁行方向の壁量が、それぞれの方向の必要壁量以上となるように設計した。
２．圧縮力と引張力の両方を負担する筋かいとして、厚さ３cm、幅９cmの木材を使用した。
３．９cm角の木材の筋かいを入れた軸組の倍率(壁倍率)を３とし、９cm角の木材の筋かいをたすき掛けに入れた軸組の倍率(壁倍率)を６とした。
４．筋かいが間柱と交差する部分は、間柱の断面を欠き取り、筋かいは欠込みをせずに通すようにした。

〔H29 No.10〕図のような平面の木造軸組工法による平家建ての建築物において、建築基準法における「木造建築物の軸組の設置の基準」(いわゆる四分割法)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、図中の太線は耐力壁を示し、その軸組の倍率(壁倍率)は全て１とする。なお、この建築物の単位床面積当たりに必要な壁量は15cm/m²とする。

１．X方向の北側の側端部分の必要壁量は、３mである。
２．X方向の北側の側端部分の存在壁量は、５mである。
３．X方向の北側の側端部分の壁量充足率は、１を超えている。
４．X方向の壁率比は、0.5を超えている。

〔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。

〔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。

〔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．主筋間のあ・き・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。

〔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。

〔H29 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．引張力を負担する筋かいを保有耐力接合とするために、筋かい端部及び接合部の破断耐力より、筋かいの軸部の降伏耐力のほうが大きくなるように設計した。
２．溝形鋼を用いた筋かいの設計において、接合部のボルト本数に応じた突出脚の無効長さを考慮して、部材の断面積を低減した。
３．横移動が拘束された両端ピン接合の柱材において、節点間距離を柱材の座屈長さとした。
４．平面計画上、梁の横座屈を防止するための横補剛を梁の全長にわたって均等間隔に設けることができなかったので、梁の端部に近い部分を主として横補剛する方法を採用した。

〔H29 No.16〕鉄骨構造の柱脚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．露出形式柱脚に使用する「伸び能力のあるアンカーボルト」には、「建築構造用転造ねじアンカーボルト」等があり、軸部の全断面が十分に塑性変形するまでねじ部が破断しない性能がある。
２．一般的な根巻形式柱脚における鉄骨柱の曲げモーメントは、根巻鉄筋コンクリート頂部で最大となり、ベースプレートに向かって小さくなるので、根巻鉄筋コンクリートより上部の鉄骨柱に作用するせん断力よりも、根巻鉄筋コンクリート部に作用するせん断力のほうが大きくなる。
３．根巻形式柱脚において、柱脚の応力を基礎に伝達するための剛性と耐力を確保するために、根巻鉄筋コンクリートの高さが鉄骨柱せいの2.5倍以上となるように設計する。
４．埋込形式柱脚において、鉄骨柱の剛性は、一般に、基礎コンクリート上端の位置で固定されたものとして算定する。

〔H29 No.17〕鋼材ダンパーを用いた制振構造を採用した鉄骨造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．地震時に主架構を無損傷とする目的で、柱梁部材には建築構造用圧延鋼材SN490に比べて、基準強度が大きい建築構造用高性能鋼材SA440を用いた。
２．地震エネルギーを効率的に吸収させるために、鋼材ダンパーには建築構造用圧延鋼材SN400と比べて、伸び能力の優れた建築構造用低降伏点鋼材LY225を用いた。
３．制振効果を高めるために、鋼材ダンパーの主架構への取付け部の剛性を小さくした。
４．せん断パネルタイプの鋼材ダンパーについて、地震等による繰返し変形下の疲労に対して累積損傷度による検討を行った。

〔H29 No.18〕冷間成形角形鋼管柱を用いた鉄骨造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．プレス成形角形鋼管の角部は、成形前の素材と比べて、強度及び変形性能が高くなる。
２．柱と梁との仕口部の接合形式には、一般に、通しダイアフラム形式、内ダイアフラム形式及び外ダイアフラム形式がある。
３．柱の継手は、一般に、現場溶接となり、継手位置は曲げ応力が小さくなる位置とすることが望ましい。
４．「耐震計算ルート１－１」の場合は、標準せん断力係数C₀を0.3以上とするとともに、柱の設計用応力を割増して、許容応力度を検討しなければならない。

〔H29 No.19〕基礎の設計を行うための地盤調査に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

１．地震時の杭の水平抵抗を検討するための孔内水平載荷試験は、杭頭から約５mの深さ又は最大杭径の約５倍の深さまでで実施する。
２．平板載荷試験により「地盤の支持力特性」の調査ができる範囲は、載荷板幅の1.5～2.0倍程度の深さまでである。
３．常時微動測定の結果は、地盤の卓越周期の推定や、建築物の地震力の設定に必要な地盤種別の判定に利用される。
４．粘性土の内部摩擦角は、一軸圧縮試験により求めることができる。

〔H29 No.20〕杭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．鉛直荷重が作用する杭の抵抗要素には、先端抵抗と周面摩擦抵抗があり、杭頭に作用する上部構造物の荷重による杭の沈下の発生とともに先端抵抗が先行して発揮され、杭の沈下が増加すると周面摩擦抵抗が発揮される。
２．地震時に液状化のお・そ・れ・のある地盤において、杭の水平抵抗を検討する場合には、水平地盤反力係数(単位kN/m²)の値を低減しなければならない。
３．地下水位の高い敷地に計画する低層建築物に地下室を設ける場合には、浮力が作用するので、杭の引抜き抵抗力の検討が必要となる。
４．杭先端の地盤の許容応力度を計算で求める場合に用いるN値は、杭先端付近のN値の平均値とし、その値が60を超えるときは60とする。

〔H29 No.21〕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．直接基礎の地盤の許容応力度の算定において、根入れ深さD_fを評価する場合、隣接する建築物の影響を考慮する必要がある。
２．杭の長さが長い場合、杭頭の固定度が大きくなるほど、杭頭の曲げモーメントは小さくなる。
３．支持層が傾斜している地盤に杭基礎を採用する場合、長い杭と短い杭を混用すると、各杭の負担水平荷重の差異やね・じ・れ・が生じやすい。
４．地盤沈下のお・そ・れ・のある敷地において、支持杭を採用する場合には、負の摩擦力による杭の支持力、杭の沈下量等を検討しなければならない。

〔H29 No.22〕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．プレストレストコンクリート構造におけるプレテンション方式は、PC鋼材を緊張した状態でその周りに直接コンクリートを打設し、コンクリートが所定の強度に達した後に緊張端の張力を解放して、PC鋼材とコンクリートとの付着によりプレストレスを導入するものである。
２．制振構造には、特定の層を柔らかく設計して、その層にダンパーを設置し、建築物に入力された地震エネルギーを効果的に吸収させる方法もある。
３．免震構造は、規模や用途にかかわらず、戸建て住宅や超高層建築物等、幅広く適用することが可能である。
４．壁式鉄筋コンクリート構造は、一般に、軒高が20mの地上６階建ての建築物においても採用することができる。

〔H29 No.23〕合成構造及び混合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．鉄骨梁と鉄筋コンクリートスラブとを頭付きスタッドを介して緊結した合成梁の曲げ剛性の算定に用いる床スラブの有効幅は、鉄筋コンクリート梁の曲げ剛性の算定に用いる床スラブの有効幅と同じとしてもよい。
２．デッキ合成スラブは、鋼製デッキプレートとその上に打設されるコンクリートとが一体となる構造で、面内せん断力の伝達も期待することができる。
３．コンクリート充填鋼管(CFT)構造の柱は、同一断面で同一板厚の鋼管構造の柱に比べて、水平力に対する塑性変形性能は高いが耐火性能は同等である。
４．鉄筋コンクリート構造のコア壁を耐震要素とし、外周部を鉄骨構造の骨組とした架構形式は、大スパン化による空間の有効利用に適している。

〔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．圧密沈下のお・そ・れ・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。

〔H29 No.25〕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．鉄骨構造の筋かい付き骨組の保有水平耐力計算において、Ｘ形筋かいの耐力は、引張側筋かいの耐力と圧縮側筋かいの座屈後安定耐力とを合算して求めることができる。
２．鉄骨構造の筋かいに山形鋼を用いる場合、小規模な建築物を除き、山形鋼を２本使用し、ガセットプレートの両側に取り付け、偏心を小さくする。
３．鉄骨鉄筋コンクリート構造の柱脚を非埋込形式とする場合、柱脚の曲げ終局強度は、アンカーボルトの曲げ終局強度、ベースプレート直下のコンクリートの曲げ終局強度及びベースプレート周囲の鉄筋コンクリートの曲げ終局強度を累加して求める。
４．鉄骨部材の許容圧縮応力度は、材種及び座屈長さが同じ場合、座屈軸周りの断面二次半径が小さくなるほど大きくなる。

〔H29 No.26〕免震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．積層ゴムアイソレータを用いた免震構造は、一般に、水平地震動に対する免震効果はあるが、上下地震動に対する免震効果は期待できない。
２．長期荷重を受ける積層ゴムアイソレータの設計に用いる面圧は、支持軸力を積層ゴムの断面積で除した値とする。
３．転倒モーメントによりアイソレータに大きな引張軸力が生じる場合は、天然ゴム系の積層ゴムアイソレータを採用する。
４．天然ゴム系の積層ゴムアイソレータを用いた免震構造においては、アイソレータのみでは減衰能力が不足するので、オイルダンパーや鋼材ダンパー等を組み込む必要がある。

〔H29 No.27〕木材及び木質系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．木材の曲げ強度は、一般に、気乾比重が大きいものほど大きい。
２．木材の木裏は、一般に、木表に比べて乾燥収縮が大きいので、木裏側が凹に反る性質がある。
３．LVLは、日本農林規格(JAS)において「単板積層材」と呼ばれ、主として各層の繊維方向が互いにほぼ平行となるように積層接着されたもので、柱、梁等の線材に使用される。
４．CLTは、日本農林規格(JAS)において「直交集成板」と呼ばれ、各層の繊維方向が互いにほぼ直角となるように積層接着されたもので、床版、壁等の面材に使用される。

〔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。

〔H29 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．板厚40mm以下の建築構造用圧延鋼材SN400Bにおいて、基準強度F及び短期許容引張応力度は、235N/mm²である。
２．熱間圧延鋼材の強度は、圧延方向に比べて、板厚方向のほうが小さい傾向がある。
３．シャルピー衝撃試験の吸収エネルギーが小さい鋼材を使用することは、溶接部の脆性的破壊の防止に有効である。
４．アルミニウムの線膨張係数は、鉄の約２倍である。

〔H29 No.30〕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．耐震性能の要求レベルを高くするために、建築主と協議のうえ、「住宅の品質確保の促進等に関する法律」に基づく「日本住宅性能表示基準」に規定される「耐震等級」を、等級３から等級１に変更した。
２．角形鋼管柱の許容曲げ応力度を、許容引張応力度と同じ値とした。
３．柱及び梁は、国土交通大臣が定めた構造方法によるプレキャスト鉄筋コンクリート造とし、直接土に接しない部分の鉄筋に対する最小かぶり厚さを２cmとした。
４．杭を鋼管杭とするに当たり、地盤が強い酸性ではなかったので、その鋼管の腐食代として厚さ１mmを見込んだ。

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