平成23年度2級建築士-学科Ⅲ構造

平成23年度2級建築士 学科Ⅲ 構造25問 
[問1] 図のような分布荷重の合力の作用線からA点までの距離として、正しいものは、次のうちどれか。

1. 1.6m
2. 2.2m
3. 2.6m
4. 2.8m
5. 3.4m

解答 4:


合力を上図にまとめて示した。「バリニオンの定理」により、合力RのA点までの距離Xを以下のように求める。
合力のモーメント=分力のモーメントの合計

20kN × Xm = (8kN × 1m) + (12kN × 4m)
20kN × Xm = 56 kN・m
X = 2.8 m

 

 

 

[問2] 図のような荷重を受ける単純梁に、断面120mm×200mmの部材を用いた場合、その部材が許容曲げモーメントに達するときの荷重Pの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の許容曲げ応力度は20N/mm2とし、自重は無視するものとする。

1.4 kN
2.6 kN
3.8 kN
4.12 kN
5.36 kN

解答 3:

 

 

[問3] 図のような断面A及び断面Bにおいて、X軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIXA、IXBとしたとき、それらの比IXA:IXBとして正しいものは、次のうちどれか。

解答 2:

断面AのX軸に関する断面二次モーメントIXAは、

IXA = bh3/12 = a×a3/12 = a4/12


断面BのX軸に関する断面二次モーメントIXBは、下図のように求めていく。

 


IXB = (bh3/12) – (b’h’3/12)
= (a×(2a)3/12) – (a4/12)
= 7a4/12

よって、断面二次モーメントの比、A:Bは、
A:B = a4/12 : 7a4/12
= 1 : 7

 

 

 

[問4] 図のような荷重を受ける単純梁の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。

1.    5.6kN・m
2.  6.0kN・m
3.  6.8kN・m
4.  8.0kN・m
5.  12.8kN・m

解答 4:

 

 

[問5] 図のような外力Pを受ける3ヒンジラーメンの支点Aに生じる水平反力をHA、鉛直反力をVAとしたとき、それらの比HA:VAとして、正しいものは、次のうちどれか

解答 4:

 

 

[問6] 図のような荷重を受ける静定トラスにおいて、部材A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。

1.+2√2kN
2.+√2kN
3.0kN
4.-√2kN
5.-2√2kN

解答 2:

 

 

[問7] 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A、B、Cの弾性座屈荷重をそれぞれPA、PB、PC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、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。

1.PA > PB > PC
2.PA > PC > PB
3.PB > PA > PC
4.PB  > PA = PC
5.PC > PA > PB

解答 3:

 

 

[問8] 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.地震層せん断力係数の建築物の高さ方向の分布を示す数値Aiは、一般に、上階になるほど大きくなる。
2.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C0は、原則として、0.3以上とする。
3.建築物の地下部分の各部分に作用する地震力は、一般に、当該部分の固定荷重と積載荷重との和に水平深度kを乗じて算出する。
4.建築物の地上部分における各階の必要保有水平力を計算する場合は、標準せん断力係数C0は、1.0以上とする。
5.振動特性係数Rtは、建築物の設計用一次固有周期及び地盤の種別に応じて算出し、一般に、固有周期が長くなるほど大きくなる。

解答 5: 振動特性係数Rtは、一般に、建築物の設計用一次固有周期Tが長いほど小さくなる。(施行令第88条1項、昭和55年告示第1793号第二)
(関連問題:平成29年1級学科4、No.07平成27年1級学科4、No.07平成25年1級学科4、No.08平成30年2級学科4、No.07平成29年2級学科4、No.08平成27年2級学科4、No.08平成24年2級学科4、No.08平成23年1級学科4、No.08平成21年2級学科4、No.09)

 

 

[問9] 構造計算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.地下水位以深の地下外壁に対しては、土圧だけでなく、水圧も考慮する。
2.暴風時における建築物の転倒、柱の引抜き等を検討する場合においては、建築物の実況に応じて積載加重を減らした数値によるものとする。
3.屋根の積載荷重は、屋根に雪止めがある場合を除き、その勾配が45度を超える場合においては、零とすることができる。
4.風圧力を計算する場合の速度圧は、その地方において定められた風速の2乗に比例する。
5.沖積粘性土の下層面が地盤面下15m以深である地域については、一般に、柱の「負の摩擦力」の検討を行う必要がある。

解答 3:
屋根の積雪荷重は、屋根に雪止めがある場合を除き、その勾配が65度を超える場合においては、零とすることができる。施行令第86条4項

 

 

 

[問10] 基礎構造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。

1.一般の地盤において、堅い粘土質地盤は、密実な砂質地盤に比べて、許容応力度が大きい。
2.木杭を使用する場合には、腐朽防止のため、常水面以深に確実に配置する。
3.同一の建築物において、直接基礎と杭基礎など異種の基礎を併用することはできるだけ避ける。
4.基礎梁に点検等の目的で人通口を設ける場合、上部構造の大きな開口の下部となる位置はできるだけ避ける。
5.沖積層は、一般に、支持地盤として安定している洪積層に比べて、支持力不足や地盤沈下が生じやすい。

解答 1:
地盤の状況が明確な場合、地盤調査をせずに以下の数値を許容地耐力として採用することができる。
・密実な砂質地盤の長期許容応力度:200kN/m2
・堅い粘土質地盤の長期許容応力度:100kN/m2
したがって許容応力度は、密実な砂質地盤の方が堅い粘土質地盤よりも大きい。

 

 

 [問11] 木造建築物の部材等の名称とその説明との組合せして、最も不適当なものは、次のうちどれか。

1.無目    ———-鴨居及び敷居と同じ位置に設けられる建具用の溝のない部材である。
2.ささら桁———-階段の段板を受けるため、上端を段形に切り込み、斜めに架ける部材である。
3.雇いざね———-2枚の板をはぎ合わせるときに、相互の板材の側面の溝に、接合のためにはめ込む細長い材である。
4.竿縁  ———-板張りの天井板を支え、天井化粧として設けられる細い部材である。
5.際根太 ———-大引きに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である。

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。

 

 

[問12] 木造2階建て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.地震力に対して必要な単位床面積あたりの耐力壁の有効長さは、一般に、屋根葺材の種類によって異なる。
2.圧縮力を負担する筋かいとして、幅80mmの木材を使用する場合、その厚さは15mm以上とする。
3.風圧力は柱を介して水平構面に伝達されるので、柱の断面及びその仕口の設計においては、鉛直荷重と水平荷重を考慮する。
4.2階の耐力壁の位置は、1階の耐力壁の位置の直上又は市松状になるようにする。
5.壁式構造の壁組は、一般に、「鉛直荷重と水平荷重を負担する耐力壁」と「鉛直荷重のみを負担する支持壁」によって構成される。

解答 2:引張力を負担する木材の筋かいは、厚さ15mm以上、幅90mm以上とし、圧縮力を負担する筋かいは、厚さ30mm以上、幅90mm以上とする。(建築基準法施行令第45条1項及び2項)
(関連問題:令和元年1級学科4、No.10平成29年1級学科4、No.09平成26年1級学科4、No.09平成23年1級学科4、No.10平成29年2級学科3、No.12平成28年2級学科3、No.11平成20年2級学科3、No.12)

 

 

 

[問13] 木質構造の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.同一の接合部に力学特性の異なる接合法を併用する場合の許容耐力は、一般に、個々の接合法の許容耐力を加算して算出する。
2.ラグスクリューを木口に打ち込んだ場合の許容せん断耐力は、側面打ちの場合の値の2/3とする。
3.木ねじの接合部は、一般に、ねじ部分の影響により、針接合部に比べて変形性能が小さい。
4.木材と木材の1面せん断接合において、有効主材厚は木ねじの呼び径の6倍以上とし、側材厚は木ねじの呼び径の4倍以上とする。
5.釘接合部及びボルト接合部において、施工時の木材の含水率が20%以上の場合には、接合部の許容せん断耐力を低減する。

解答 1:
同一接合部に、力学的特性の異なる接合法を併用する場合、両者の許容耐力を単純に加算することはできない。ボルトおよびドリフトピンを用いる場合、所定の加工を行った場合は、接合部全体の許容耐力はこの許容耐力を加算して求めることができる。(木質構造設計規準)

 

 

[問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.部材の曲げモーメントに対する断面算定においては、コンクリートの引張応力度を無視した。

2.長方形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、又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算出される値のうち、大きいほうの数値とした。

3.普通コンクリートを用いた柱の小径を、その構造耐力上主要な支点間の距離の1/10とした。

4.幅の広い梁や主筋が一段に多数配置される梁において、副あばら筋を使用した。

5.床スラブ各方向の全幅について、コンクリート全断面積に対する鉄筋全断面積の割合を、0.2%とした。

解答 2:
長方形梁の許容曲げモーメントは、①圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき、又は②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算出される値のうち、小さいほうの数値とする。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

 

 

[問15] 図のような平面を有する壁式鉄筋コンクリート造平家建の建築物の構造計算において、X方向の壁量の値として、最も近いものは次のうちどれか。ただし、階高は3m、壁厚は12cmとする。

1.16.0cm/m2
2.18.0cm/m2
3.19.1cm/m2
4.20.0cm/m2
5.21.1cm/m2

解答 3:
壁式鉄筋コンクリート造の耐力壁の条件は長さを45cm以上、厚さは12cm以上とすること。(施行令第78条の2)
従って、設問の45cm未満の壁は耐力壁として構造計算に加えない。
また、ある方向の壁量は、その方向の耐力壁の長さの合計を、床面積で割ったものである。

X方向の壁量 = (180cm×4 + 45cm×1) / 5m × 8m ≒ 19.1 cm/m2

 

 

 

[問16] 鉄筋コンクリート構造における配筋及び継手に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.梁のせん断補強筋比を、0.2%とした。
2.鉄筋の重ね継手を、部分応力及び鉄筋の応力度の小さい箇所に設けた。
3.フックつき重ね継手の長さは、鉄筋相互の折曲げ開始点間の距離とした。
4.帯筋の末端部のフックは、90°に折り曲げて定着させた。
5.ガス圧接継手において、圧接箇所は鉄筋の直接部とし、曲げ加工部及びその付近を避けた。

解答 4:
帯筋の末端部のフックは、135°以上に折り曲げて定着させるか、または相互に溶接する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

 

 

[問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形鋼の梁の横座屈を拘束するために、圧縮側フランジ補剛材を配置する。
2.形鋼の許容応力度設計において、板要素の幅厚比が制限値を超える場合は、制限値を超える部分を無効とした断面で検討する。
3.長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合ではスパンの1/300以下とし、片持ち梁ではスパンの1/150以下とする。
4.軽量鉄骨構造に用いる軽量鉄鋼は、板要素の幅厚比が大きいので、ねじれや局部座屈を起こしやすい。
5.クレーン走行桁など、1×104回を超える繰り返し応力を受ける部材及び接合部に対しては、一般に、疲労の検討を行う。

解答 3:
長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合にスパンの1/300以下、片持ち梁ではスパンの1/250以下とする。(鋼構造設計規準)

 

 

[問18] 鉄骨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.振動・衝撃又は繰返し応力を受ける接合部には、普通ボルトを使用してはならない。
2.高力ボルト摩擦接合部の許容応力度は、締め付けられる鋼材間の摩擦力との高力ボルトのせん断力との和として応力が伝達されるものとして計算する。
3.異種の鋼材を溶接する場合における接合部の耐力は、接合される母材の許容応力度のうち小さいほうの値を用いて計算する。
4.柱の継手の接合用ボルト、高力ボルト及び溶接は、原則として、継手部の存在応力を十分に伝え、かつ、部材の各応力に対する許容力の1/2を超える耐力とする。
5.軸方向力を受ける2つ以上の材を接合する場合において、各材の重心軸が1点に会しない場合は、偏心の影響を考慮して設計する。

解答 2:
高力ボルト摩擦接合部の許容応力度は、締め付けられる鋼材間の摩擦力に関して計算する。高力ボルトのせん断力は無視する。(鋼構造設計規準)

 

 

[問19] 建築物の構造計算等に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.鉄筋コンクリート構造において、地震力に対して十分な量の耐力壁を配置した場合、柱については鉛直荷重に対する耐力のみを確認すればよい。
2.鉄骨構造において、冷間成形角形鋼管を柱に用いる場合には、地震時に柱に生じる力の大きさに割増しなどの措置を講ずる必要がある。
3.スウェーデン式サウンディング試験(SWS試験)は、載荷したロッドを回転して地盤に貫入する簡便な地盤調査方法であり、手動式の場合、適用深度は10m 程度である。
4.杭基礎において、根入れの深さが2m以上の場合、基礎スラブ底面における地震による水平力を低減することができる。
5.木造建築物の耐震診断には、一般診断法と精密診断法とがあり、一般診断法においては、強度抵抗型の耐震補強についてのみ評価することができる。

解答 1:
鉄筋コンクリート造の「柱」は、鉛直荷重と水平荷重(地震力)の両方に対しての耐力を確認しないといけない。

 

 

[問20] 建築材料として使用される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.木材に荷重が継続して作用すると、時間の経過に伴って変形が増大するクリープ現象が生じる。
2.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。
3.木材の乾燥収縮率は、繊維方向より年輪の半径方向のほうが大きい。
4.木材の耐力性能を低下させる欠点としては、節、目切れ(材の表面で繊維が切れている状態)等がある。
5.木材の含水率の変化において、大気中に木材を長時間放置して、木材中の結合水と大気中の湿度が平衡状態に達した時点を、繊維飽和点という。

解答 5:
気乾状態(含水率約15%):木材中の「結合水」と大気中の「湿度」が平衡に達した状態
繊維飽和状態(約30%):木材中の「自由水」が失われ、「結合水」が細胞内で飽和状態にある状態

 

 

[問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.コンクリートの線膨張係数は、常温時においては、鉄筋の線膨張係数とほぼ等しい。
2.スランプとは、スランプコーンを静かに鉛直に引き上げた後のコンクリート頂部中央の下がった寸法をいう。
3.コンクリートに用いる細骨材及び粗骨材の粒径は、いずれもできるだけ均一なものが望ましい。
4.AE剤によりコンクリート中に連行された微小な独立した空気泡は、耐凍害性を増大させる。
5.普通コンクリートの気乾単位容積質量の標準的な範囲は、2,200~2,400kg/mである。

解答 3:
コンクリートに用いる細骨材及び粗骨材の粒径は、大小粒が適度に混合している方が望ましい。均一であると、隙間が多くなってしまい、不均質なコンクリートになってしまう。

 

 

[問22] セメント及び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.コンクリートの調合設計における強度の大小関係は、品質基準強度>調合管理強度>調合強度である。
2.フライアッシュは、一般に、コンクリートのワーカビリーティを良好にするが、中性化速度は速くなる。
3.プレストレストコンクリート構造は、PC鋼材によって計画的にプレストレスを与えたコンクリート部材を用いた構造である。
4.高炉セメントB種は、普通ポルトランドセメントに比べて、アルカリ骨材反応抵抗性に優れている。
5.中庸熱ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントに比べて、水和熱や乾燥収縮が小さく、ひび割れが生じにくい。

解答 1
調合管理強度は、調合を定めるための強度である。構造体コンクリートの強度が品質基準強度を満足するように、それよりも割り増しした強度。なので調合管理基準強度 > 品質基準強度 となる。
また調合強度は、調合管理強度の調合による強度のばらつきを考慮して割り増しした強度のこと。
以上より、調合強度 > 調合管理強度 > 品質基準強度 > 設計基準強度 となる。

 

 

[問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.建築構造用圧延鋼材は、SN材と呼ばれ、日本工業規格(JIS)により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。
2.一般の鋼材の引張強さは、温度が200~300℃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。
3.鋼材の炭素量が多いと、一般に硬質で引張強さが大きくなる。
4.鋼材の硬さは、引張強さと相関があり、ビッカース硬さ等を測定することにより、その鋼材の引張強さを換算することができる。
5.常温における鋼材のヤング係数は、SS400材よりSM490材のほうが大きい。

解答 5:
常温における鋼材のヤング係数は、材質に関係無く、全ての鋼種において等しく、約 205 × 103 N/mm2である。

 

 

[問24] 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.壁式鉄筋コンクリート構造の低層建築物における外壁の石張り構法を、湿式構法とした。
2.エントランスホールの床仕上げに、テラゾブロックを使用した。
3.外壁の石張りの伸縮調整目地に、ポリサルファイド系シーリング材を使用した。
4.花こう岩は、大理石に比べて、耐候性が乏しいので、内壁に使用した。
5.鋼構造の建築物における外壁の石張り構法を、プレキャスト構法とした。

解答 4:
花こう岩は、磨くと光沢が得られ、外装・内装共に装飾に用いられる。ただ耐火性が低いので、耐火被膜材としての使用はできない。

 

 

[問25] 建築材料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.ACLパネルは、軽量で、耐火性及び断熱性に優れ、縦壁ロッキング構法を採用することにより、高い層間変形追従性能を持たせることができる。
2.窯業系サイディングは、セメント質原料、繊維質原料等を主原料として、板状に成形し、養生・硬化させたもので、防火・耐火性能を有する。
3.押出成形セメント板は、セメント、けい酸質原料及び繊維質原料を主原料として、中空を有する板状に押出成形した後、オートクレーブ養生した板である。
4.せっ器質タイル(II類)は、吸水率については磁器質タイル(I類)に比べて大きいが、透水しないので、外装材としても用いられる。
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、断熱性は高いが、遮音性は低い。

解答 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、断熱性・遮音性ともに高い。

 

 

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投稿日:2018年12月13日 更新日:

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