二級建築士学科試験
2023年7月02日(日)
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〔R02 No.01〕図のような形状の等しい断面A及び断面Bにおいて、図心を通るX軸に関する断面二次モーメントの値の組合せとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、小数点以下は四捨五入とする。
解答 2：
〔R02 No.02〕図のような等分布荷重wを受ける長さlの片持ち梁に断面b×hの部材を用いたとき、その部材に生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。
解答 1：
〔R02 No.03〕図-1のように集中荷重を受ける単純梁を、図-2のような等分布荷重を受けるように荷重条件のみ変更した場合に生じる変化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、梁は自重を無視するものとする。
1．支点A及びBの反力は、荷重条件変更後も、変わらない。
2．最大曲げモーメントが、荷重条件変更後に、小さくなる。
3．C点におけるたわみが、荷重条件変更後に、小さくなる。
4．軸方向力は、荷重条件変更後も、変わらない。
5．最大せん断力が、荷重条件変更後に、小さくなる。
解答 5：それぞれの最大せん断力をQ1max、Q2maxとすると、
Q1max=6kN(梁ABに一様に6kNのせん断力が生じる)
Q2max=9kN(梁の中心点Cに最大せん断力が生じる)
よって、最大せん断力は荷重条件変更後に大きくなる。
〔R02 No.04〕図のような曲げモーメント図となる静定ラーメンにおいて、受けている外力の大きさとして、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。
解答 5：
〔R02 No.05〕図のような外力を受ける静定トラスにおいて、部材Aに生じる軸方向力の値として、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。
1．-3√2 kN
2．-√2 kN
3．0 kN
4．+√2 kN
5．+3√2 kN
解答 2：
〔R02 No.06〕図のような長さl(m)の柱(材端条件は、一端自由、他端固定とする。)に圧縮力Pが作用したとき、次のlとIとの組合せのうち、弾性座屈荷重が最も大きくなるものはどれか。ただし、Iは断面二次モーメントの最小値とし、それぞれの柱は同一の材質で、断面は一様とする。
解答 1：弾性座屈荷重(Pe)は、以下の式で求められる。
(E:ヤング係数、I：断面二次モーメント、lk:座屈長さ)
lk=2l、π2Eは一定、これより、 Pe=I/2l2で比較する。
枝1：(2×10-5)/(2×2.0)2=0.125×10-5
枝2：(3×10-5)/(2×2.5)2=0.120×10-5
枝3：(4×10-5)/(2×3.0)2=0.111×10-5
枝4：(5×10-5)/(2×3.5)2=0.102×10-5
枝5：(6×10-5)/(2×4.0)2=0.094×10-5
よって、弾性座屈荷重は枝1が最も大きくなる。
〔R02 No.07〕構造計算における設計用地震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．許容応力度等計算において、地盤が著しく軟弱な区域として指定された区域内における木造の建築物の標準せん断力係数Coは、原則として、0.3以上とする。
2．振動特性係数Rtの算出のための地盤種別は、基礎底部の直下の地盤が、主として岩盤や硬質砂れき層などの地層によって構成されている場合、第一種地盤とする。
3．建築物の地上部分の各階における地震層せん断力係数Ciは、一般に、上階になるほど小さくなる。
4．建築物の地下の各部分に作用する地震力の計算に用いる水平震度kは、一般に、地盤面から深さ20mまでは深さが深くなるほど小さくなる。
5．地震地域係数Zは、過去の震害の程度及び地震活動の状況などに応じて、各地域ごとに1.0から0.7までの範囲内において定められている。
解答 3：建築物の地上部分のある層に作用する地震層せん断力は、その層以上の全ての層の重量の和に、その層の地震層せん断力係数Ciを乗じて求める。(建築基準法施行令第88条1項)この時の「地震層せん断力係数Ci」は、上層になるほど大きくなり、最下層における値が最も小さい。建築物は上層になるほど大きく揺れるので、「高さ方向の地震層せん断力係数の分布係数(Ai)」が大きくなり、1階が「1.0」、上階につれて値は大きくなる。
〔R02 No.08〕図のような方向に風を受ける建築物のA点における風圧力の大きさとして、最も適当なものは、次のうちどれか。ただし、速度圧は1,000N/m2とし、建築物の外圧係数及び内圧係数は、図に示す値とする。
1．200 N/m2
2．600 N/m2
3．800 N/m2
4．1,000 N/m2
5．1,200 N/m2
解答 4：風圧力は、P=q×Cfで求められる。(q:速度圧、Cf:風速係数)
このうち風速係数Cfは、外圧係数-内圧係数で求められるので、
Cf=0.80 – (-0.20) = 1.00
これより、P = 1,000×(1.00) = 1,000 N/m2
よって風圧力の大きさは、P = 1,000 N/m2
〔R02 No.09〕地盤及び基礎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。
1．一般の地盤において、地盤の長期許容応力度の大小関係は、岩盤＞粘土質地盤＞密実な砂質地盤である。
2．直接基礎の鉛直支持力は、原地盤から推定した地盤定数による支持力式を用いる方法又は平板載荷試験による方法のいずれかによって算定する。
3．不同沈下が生じないようにするため、原則として、直接基礎と杭基礎との混用は避ける。
4．基礎に直接作用する固定荷重は、一般に、基礎構造各部の自重のほか、基礎スラブ上部の土被りの重量を考慮する。
5．直接基礎の底盤の位置は、原則として、支持地盤以下とし、かつ、表土層以下で土の含水変化や凍結のおそれの少ない深さとする。
解答 1：一般の地盤において、地盤の長期許容応力度の大小関係は、岩盤＞密実な砂質地盤＞粘土質地盤である。
〔R02 No.10〕木造建築物の部材の名称とその説明との組合せとして、最も不適当なものは、次のうちどれか。
1．真束 –小屋組(洋小屋)において、中央で棟木や合掌を受ける部材
2．長押 –鴨居の上端に水平に取り付けられる和室の化粧造作材
3．面戸板 –垂木と垂木の間において、野地板と軒桁との間にできる隙間をふさぐために用いる板材
4．転び止め–小屋組においては、合掌の上に母屋を取り付ける際に、母屋が移動・回転しないように留めておく部材
5．際根太 –大引と平行に柱や間柱の側面に取り付け、根太の端部を受ける部材
解答 5：「際根太」は、大引に直角に柱や間柱の側面に取り付け、床板の端部を受ける部材である。設問の「根太の端部を受ける部材」は根太掛けの説明である。
〔R02 No.11〕木造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．地震力に対して必要な単位床面積当たりの耐力壁の有効長さは、一般に、壁や屋根の重量によって異なる。
2．風圧力に対して必要な耐力壁の有効長さを求める場合、見付面積に乗ずる数値は、平家建ての建築物と2階建ての建築物の2階部分とでは同じ値である。
3．軸組構法では、建築物の十分な耐力を確保するために、継手位置をそろえる。
4．枠組壁工法において、耐力壁線によって囲まれた部分の水平投影面積を60m2とする場合、床版の枠組材と床材とを緊結する部分を構造耐力上有効に補強する必要がある。
5．枠組壁工法において、セットバックやオーバーハングにより上下階の耐力壁線が一致しない場合、上階の壁からの鉛直力などが床版を介して下階に伝わるように設計する。
解答 3：「継手位置」は構造耐力上、弱点になる。そのため、継手位置はずらして配置する。これは鉄筋継手等も同様である。
〔R02 No.12〕木質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．土台継手の上木側に、アンカーボルトを設置した。
2．引張力を受けるボルト接合部において、ボルトの材質、ボルトの径、座金の寸法及び樹種が同じであったので、許容引張耐力は、ボルトが長くなるほど大きくなることを考慮した。
3．柱の上下端部と横架材の接合部は、ほぞ差しなどによって、せん断力を伝達できる仕口とした。
4．大規模木造建築物の接合部に用いられる接合金物は、火災等により加熱されると急激に耐力が低下する特性があるので、部材内部に埋め込むようにした。
5．燃えしろ設計では、柱や梁の燃えしろを除いた有効断面を用いて許容応力度等計算を行った。
解答 2：ボルト接合部の許容引張耐力は、ボルトの長さに関係ない。
〔R02 No.13〕補強コンクリートブロック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．耐力壁の端部に縦方向に設ける鉄筋を、D10の異形鉄筋とした。
2．耐力壁の縦筋は、溶接接合としたので、コンクリートブロックの空洞部内で継ぐこととした。
3．耐力壁の端部及び隅角部を、場所打ちコンクリートによって形成する構造とした。
4．耐力壁を臥梁で有効に連結させて、地震力等に対し、各耐力壁が一体となって抵抗するようにした。
5．両側に開口部のある耐力壁の長さを、耐力壁の有効高さの30%以上、かつ、55cm以上とした。
解答 1：耐力壁の端部に縦方向に設ける鉄筋の径は、12ｍｍ以上とする。 よってD12以上とする。
〔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．柱のコンクリート全断面積に対する主筋全断面積の割合は、一般に、0.8%以上とする。
2．地震時の柱の靱性を確保するために、帯筋としてスパイラル筋を用いることは有効である。
3．部材の曲げモーメントに対する断面算定においては、一般に、コンクリートの引張応力度を考慮する必要がある。
4．あばら筋は、一般に、梁のひび割れの伸展の防止や、部材のせ ん断終局強度及び靭性の確保に 有効である。
5．壁板の厚さが200mm以上の壁部材の壁筋は、複配筋(ダブル配筋)とする。
解答 3：部材の曲げモーメントに対する断面算定においては、一般に、コンクリートの引張応力度を無視する。
〔R02 No.15〕鉄筋コンクリート構造における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．鉄筋の重ね継手を、部材応力及び鉄筋の応力度の小さい箇所に設けた。
2．D35の異形鉄筋の継手を、重ね継手とした。
3．柱のせ ん断補強筋比を、0.2%とした。
4．梁の圧縮鉄筋は、長期荷重によるクリープたわみの抑制及び地震時における靭性の確保に有効であることから、全スパンにわたって複筋梁とした。
5．ラーメン構造の中間階にある内柱の柱梁接合部において、大梁主筋を通し配筋としたので、地震時の接合部内における大梁主筋の付着応力度の検討を行った。
解答 2：鉄筋径D35以上の太径の異形鉄筋の継手は、かぶりコンクリートの割裂を伴いやすいので、原則として、重ね継手は用いない。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
〔R02 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．埋込み形式の柱脚においては、一般に、柱幅(柱の見付け幅のうち大きいほう)の2倍以上の埋込み深さを確保する。
2．引張材の有効断面積は、ボルト孔などの断面欠損を考慮して算出する。
3．トラスの弦材においては、一般に、構面内の座屈に関する座屈長さを、節点間距離とすることができる。
4．断面の弱軸まわりに曲げモーメントを受けるH形鋼の梁については、横座屈を考慮する必要はない。
5．H形鋼を梁に用いる場合、一般に、曲げモーメントをウェブで、せん断力をフランジで負担させるものとする。
解答 5：H形鋼を梁に用いる場合、主としてせん断力をウェブで、曲げモーメントをフランジで抵抗する。
〔R02 No.17〕鉄骨構造の接合に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．片面溶接による部分溶込み溶接は、荷重の偏心によって生じる付加曲げによる引張応力がルート部に作用する箇所には使用しない。
2．一つの継手に突合せ溶接と隅肉溶接を併用する場合、それぞれの応力は、各溶接継目の許容耐力に応じて分担させることができる。
3．応力を伝達する重ね継手の溶接には、原則として、2列以上の隅肉溶接を用いる。
4．高力ボルトの接合において、ボルト孔の中心間の距離は、公称軸径の2倍以上とする。
5．山形鋼や溝形鋼をガセットプレートの片側にのみ接合する場合は、偏心の影響を考慮して設計する。
解答 4：高力ボルト摩擦接合において、ボルト孔の中心間の距離は、公称軸径の2.5倍以上とする。(建築基準法施行令第68条1項、鋼構造設計規準)
〔R02 No.18〕建築物の固有周期に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．建築物は、水平剛性が同じであれば、質量が小さいほど固有周期が長くなる。
2．形状及び高さが同じであれば、一般に、鉄筋コンクリート造建築物に比べて鉄骨造建築物のほうが固有周期が長くなる。
3．鉄筋コンクリート造建築物では、一般に、躯体にひび割れが発生するほど固有周期が長くなる。
4．鉄筋コンクリート造建築物において、柱と腰壁の間に耐震スリットを設けると、設けない場合に比べて固有周期が長くなる。
5．免震構造を採用した建築物は、一般に、免震構造を採用しない場合と比べて固有周期が長くなる。
解答 1：建築物の「固有周期」は、質量が大きい、建築物の高さが高いほど、剛性が小さいほど、長くなる。
〔R02 No.19〕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．建築物の耐震性は、一般に、強度と靱性によって評価されるが、靱性が乏しい場合には、強度を十分に高くする必要がある。
2．エキスパンションジョイントのみで接している複数の建築物については、それぞれ別の建築物として構造計算を行う。
3．各階における層間変形角の値は、一次設計用地震力に対し、原則として、1/200以内となるようにする。
4．鉄骨造建築物において、大梁は、材端部が十分に塑性化するまで、継手で破断が生じないようにする。
5．鉄筋コンクリート造建築物において、柱や梁に接続する袖壁、腰壁については非耐力壁として考え、偏心率の算定に当たり、影響はないものとする。
解答 5：偏心率を計算するにあたり、袖壁・腰壁は耐力壁として考え、影響を考慮する。(建築物の構造関係技術基準・解説書)
〔R02 No.20〕建築材料として使用される木材及び木質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．CLTは、挽板を幅方向に並べたものを繊維方向が直交するように積層接着したものである。
2．板目材は、乾燥すると、木裏側に凹に変形する。
3．スギやヒノキなどの針葉樹は軟木と言われ、一般に、加工がしやすく構造材にも適している。
4．加圧式防腐処理木材は、現場で切断加工した場合、加工した面を再処理して使用する。
5．木材の真比重は、樹種によらずほぼ一定であり、樹種によって比重が異なるのは木材中の空隙率の違いによるものである。
解答 2：木表は、一般に、木裏に比べて乾燥収縮率が大きいので、木表側に凹に反る性質がある。
〔R02 No.21〕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．単位水量の少ないコンクリートほど、乾燥収縮の程度は小さくなる。
2．水セメント比が小さいコンクリートほど、中性化速度は遅くなる。
3．気乾単位容積質量が大きいコンクリートほど、ヤング係数は大きくなる。
4．コンクリートの圧縮強度、引張強度、曲げ強度のうち、最も小さい値となるのは曲げ強度である。
5．コールドジョイントを防止するためには、先に打ち込まれたコンクリートの凝結が始まる前に、次のコンクリートを打ち重ねる必要がある。
解答 4：コンクリートは圧縮強度が最も強く、圧縮強度を基準とすると、圧縮＞曲げ(1/5)＞引張(1/10)となる。よって、引張強度が最も小さい値となる。
〔R02 No.22〕コンクリートの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．フライアッシュを使用することにより、フレッシュコンクリートのワーカビリティーを良好にすることができる。
2．高炉スラグ微粉末を使用することにより、硬化後のコンクリートの水密性や化学抵抗性を向上させることができる。
3．膨張材を使用することにより、硬化後のコンクリートの乾燥収縮によるひび割れを低減することができる。
4．AE剤を使用することにより、コンクリートの凍結融解作用に対する抵抗性を大きくすることができる。
5．実積率の小さい粗骨材を使用することにより、同一スランプを得るための単位水量を小さくすることができる。
解答 5：最大寸法の小さい粗骨材は、実積率が小さい。実績率が小さいということは粗骨材間の隙間が大きくなる。隙間が大きいということはモルタルが多くなり、流動性が大きくなる(スランプが大きくなる)。よって、単位水量を小さくすることができる。
〔R02 No.23〕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．鋼を熱間圧延して製造するときに生じる黒い錆(黒皮)は、鋼の表面に被膜として形成されるので防食効果がある。
2．鋼材は、炭素含有量が多くなると硬質になり、引張強さが大きくなる。
3．鋼材の引張強さは、一般に、温度が200~300°C程度で最大となり、それ以上の温度になると急激に低下する。
4．溶接構造用圧延鋼材SM490Aの降伏点の下限値は、490N/mm2である。
5．建築構造用圧延鋼材は、SN材と呼ばれ、建築物固有の要求性能を考慮して規格化された鋼材である。
解答 4：溶接構造用圧延鋼材SM490Aの降伏点の下限値は、325N/mm2である。鋼材の呼称の数字「490」は引張り強さの下限値を示す。
〔R02 No.24〕ガラスに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．網入り板ガラスは、板ガラスの中に金網を封入したガラスで、強度は同程度の厚さのフロート板ガラスに比べて低い。
2．型板ガラスは、片面に型模様を付けたガラスで、装飾のためや、透視を避けるために用いられる。
3．熱線吸収板ガラスは、ガラスの片面又は両面に金属酸化膜をコーティングしたガラスで、太陽光線を反射して冷房負荷を軽減する。
4．倍強度ガラスは、フロート板ガラスに熱処理を施し強度を増したもので、割れると大きな破片となるため、脱落しにくい。
5．ガラスブロックは、内部の空気が低圧となっているため、フロート板ガラスに比べて、一般に、断熱性や遮音性が優れている。
〔R02 No.25〕建築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．けい酸カルシウム板は、断熱性が高く、不燃材料であることから、防火構造や耐火構造の天井・壁に使用される。
2．パーティクルボードは、耐火性に優れており、壁及び床などの下地材に使用される。
3．せっこうボードは、火災時にはせっこうに含まれる結晶水が分解されるまでの間、温度上昇を防ぐので、耐火性に優れている。
4．ロックウール化粧吸音板は、ロックウールを主原料として板状に成形したもので、吸音性以外にも防火性や断熱性に優れており、天井の仕上材に使用される。
5．ALCパネルは、軽量で耐火性及び断熱性に優れており、外壁や屋根等に使用される。
解答 2：パーティクルボードは、木片チップを加圧成形した板材である。耐衝撃性・耐火性・耐水性に劣る。
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