平成25年度2級建築士-学科Ⅲ構造

平成25年度2級建築士 学科Ⅲ 構造25問 

〔No.1〕図のような断面のX軸及びY軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIX、IYとしたとき、それらの比IXIとして、正しいものは、次のうちどれか。

解答 2:

断面のX軸に関する断面二次モーメントIXは、

IX = (bh3/12) ×2 = (2l×(6l)3/12) ×2 = 864l4/12


断面のY軸に関する断面二次モーメントIYは、下図のように求めていく。

IY = (bh3/12) – (b’h’3/12)
= (6l×(6l)3/12) – (6l×(2l)3/12)
= 1,248l4/12

よって、断面二次モーメントの比、Ix : Iyは、
Ix : Iy = 864l4/12 : 1,248l4/12
= 9 : 13

 

 

 

〔No.2〕図のような長方形断面を有する木造の梁のX軸についての許容曲げモーメントとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、梁材の許容曲げ応力度は、12N/mm2とする。

1. 6kN・m
2. 9kN・m
3. 12kN・m
4. 18kN・m
5. 27kN・m 

解答 4:
X軸についての許容曲げモーメントMaは、次式から求める。

Ma = Z × fb

 

( Z:断面係数, fb:許容曲げ応力度)



Z = bh2/6 = 100 × 3002/6 = 1,500,000mm3

fb = 12 N/mm2 より、

Ma = 1,500,000 × 12 = 18,000,000 N・mm = 18 kN・m

 

 

 

〔No.3〕図のような外力を受ける3ヒンジラーメンにおいて、支点A、Bに生じる水平反力HAHB及び鉛直反力VB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、水平反力の方向は、左向きを「+」とし、鉛直反力の方向は、上向きを「+」、下向きを「-」とする。

解答 5:

 

 

〔No.4〕図のような外力を受ける静定トラスにおいて、部材A、B、Cに生じる軸方向力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、軸方向力は、引張力を「+」、圧縮力を「-」とする。

解答 1:

 

 

〔No.5〕図-1のような単純梁を図-2のように、等分布荷重w(N/m)を変えずに、スパンl(m)を2倍に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し、材質及び断面は変わらないものとする。

1.A点の角が4倍になる。

2.B点のが16倍になる。

3.A点の鉛直反力が2倍になる。

4.最大せん断力が2倍になる。

5.最大曲げモーメントが4倍になる。

解答 1:

 

 

〔No.6〕長柱の弾性座屈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.弾性座屈荷重は、材料のヤング係数に比例する。

2.弾性座屈荷重は、柱の断面二次モーメントに比例する。

3.弾性座屈荷重は、柱の曲げ剛性に反比例する。

4.弾性座屈荷重は、柱の座屈長さの2乗に反比例する。

5.弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件がピンの場合より固定の場合のほうが大きい。

解答 3:

 

 

〔No.7〕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.建築物の地上部分における地震力に対する各階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、原則として、0.2とする。

2.応力算定においては、一般に、地震力と風圧力は同時に作用しないものとして計算する。

3.各階が事務室である建築物において、柱の垂直荷重による圧縮力を計算する場合、積載荷重は、その柱が支える床の数に応じて低減することができる。

4.同一の室に用いる積載荷重の大小関係は、一般に、「床の計算用」> 「大梁及び柱の計算用」>「地震力の計算用」である。

5.屋根面における積雪量が不均等となるのある場合においては、その影響を考慮して積雪荷重を計算しなければならない。

解答 1:
必要保有水平耐力を計算する場合の標準せん断力係数C0は、原則として、1.0以上とする。(施行令第88条3項)

 

 

〔No.8〕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. 160N/m2

2. 200N/m2

3. 360N/m2

4. 400N/m2

5. 600N/m2

解答 2:
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=-0.40 – (-0.20) = -0.20

これより、P = 1,000×(-0.20) = -200 N/m2
よって風圧力の大きさは、P = 200 N/m2
施行令第87条第1項。平成12年建設省告示第1454号の3。

 

 

〔No.9〕地盤の液状化の判定に関する下記の文中のア〜ウに当てはまる用語の組合せとして、最もものは、次のうちどれか。

液状化の判定を行う必要がある飽和砂質土層は、一般に、地表面から20m程度 [ ア ] の [ イ ] であり、考慮すべき土の種類は、細粒分含有率が35% [   ウ ] の土とする。

解答 1:

 

 

〔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.面戸板———垂木と垂木の間において、野地板と桁との間にできる隙間をふさぐために用いる板材である。

2.飛び梁———寄棟などの小屋組において、隅木を受けるの出隅交差部を支える小屋束を立てるために、軒桁と小屋梁の間に架け渡す横架材である。

3.根太 ———大引又は床梁の上に直角方向に架け渡し、床板を受けるために用いる横架材である。

4.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であり、元来は構造材としての役割があった部材である。

5.胴貫 ———2階以上の床の位置において、柱を相互につなぐために用いる横架材である。

解答 5: 「胴貫」は壁の高さの中程に設置する貫のこと。設問の「柱を相互につなぐために用いる横架材」は、胴差に関する説明。

〔No.11〕木質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.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ことはできない。

2.接合部の許容耐力は、一般に、木材の比重に影響される。

3.木材と木材の一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。

4.ボルト接合部において、せん断を受けるボルトの間隔は、木材の繊維に対する加力方向の違いに関係なく一定とする。

5.ドリフトピン接合において、施工時の木材の含水率が20%以上である場合、接合部の許容せん断耐力を低減する。

解答 4:
ボルト接合部のせん断を受けるボルトの間隔は、木材の繊維に対する加力方向の違いで定められている

 

 

〔No.12〕木造2階建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。

1.2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の配置となるようにする。

2.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、2階建の建築物の2階部分の見付面積に乗ずる数値は、平家建の建築物の見付面積に乗ずる数値と同じである。

3.構造用合板による真壁造の面材耐力壁の倍率は、貫タイプより受け材タイプのほうが小さい。

4.水平力が作用した場合に生じる柱の浮き上がり軸力は、柱の位置に応じて、水平力時の柱軸力を低減して算定する。

5.梁、桁等の横架材の材長中央部の引張側における切欠きは、応力集中による弱点となりやすいので、できるだけ避ける。

解答 3:
構造用合板による真壁造の面材耐力壁の倍率は、貫タイプは1.5倍、受け材タイプは2.5倍である。(昭和56年建設省告示第100号)

 

 

〔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.B種コンクリートブロック造の建築物の軒の高さは、11m以下とする。

2.耐力壁の横筋が異形鉄筋の場合、耐力壁の端部以外の部分における横筋の末端は、かぎ状に折り曲げなくてもよい。

3.耐力壁の中心線により囲まれた部分の水平投影面積は、床及び屋根が鉄筋コンクリート造の場合、60m2以下とする。

4.日本工業規格(JIS)において、空洞ブロックの圧縮強さによって区分されるA種、B種、C種のうち、最も圧縮強さが大きいものはA種である。

5.耐力壁の縦筋は、溶接接合によれば、コンクリートブロックの空洞部内で継ぐことができる。

解答 4:コンクリートブロックの圧縮強さによって日本工業規格(JIS)によって3種に区分されている。このA種(4N/mm2)、B種(6N/mm2)、C種(8N/mm2)のうち、最も圧縮強さが大きいものはC種である。

 

 

〔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.梁とスラブを一体に打ち込む場合、梁の剛性については、一般に、スラブの有効幅を考慮したT形梁として計算する。

2.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。

3.柱は、一般に、負担している軸方向圧縮力が大きくなると、じんせいが小さくなる。

4.梁のは、建築物に変形又は振動による使用上の支障が起こらないことを計算によって確かめた場合を除き、梁の有効長さの1/10を超える値とする。

5.帯筋・あばら筋は、一般に、せん断ひび割れの発生を抑制することを主な目的として設ける。

解答 5:
帯筋・あばら筋は、一般に、せん断ひび割れの伸展を防止し、部材のせん断耐力・じん性を確保する。なので発生を抑制するものではない。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

 

 

〔No.15〕鉄筋コンクリート構造における配筋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.帯筋の末端部は、135°以上に折り曲げて定着させるか、又は相互に溶接する。

2.D35以上の異形鉄筋の継手には、原則として、重ね継手を用いない。

3.「鉄筋の径(呼び名の数値)」の差が7mmを超える場合には、原則として、ガス圧接継手を設けてはならない。

4.柱梁接合部内の帯筋の間隔は、原則として、150mm以下、かつ、その接合部に隣接する柱の帯筋間隔の1.5倍以下とする。

5.柱の出隅部分に設ける主筋は、異形鉄筋を用いる場合、直線定着としてもよい。

解答 5:
柱・梁(基礎梁を除く)の出隅部分及び煙突に用いる鉄筋端部には、フックを設けなければならない。これは異形鉄筋においても同様の処置とする。(施行令第73条1項)

 

 

〔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.鋼材に多数回の繰返し荷重が作用する場合、応力の大きさが降伏点以下の範囲であっても破断することがある。

2.H形鋼の梁においては、一般に、せん断力の大部分をウェブで、曲げモーメントの大部分をフランジで負担する。

3.細長比の小さい部材ほど、座屈の影響によって、許容圧縮応力度は小さくなる。

4.露出柱脚に用いられるアンカーボルトの設計において、柱脚に引張力が作用する場合、一般に、引張力とせん断力との組合せ応力を考慮する必要がある。

5.H形鋼の梁の設計においては、一般に、横座屈の影響を考慮する必要がある。

解答 3:
細長比の大きい圧縮材は座屈しやすいので、圧縮応力度は大きくしすぎると危険である。なので、細長比の小さい圧縮材の許容圧縮応力度は、大きくなる。

 

 

〔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.隅肉溶接における溶接継目の断面に対する許容引張応力度は、突合せ溶接による溶接継目の許容引張応力度の1/√3倍として計算した。

2.溶接接合において、荷重の偏心によってルート部に引張応力が生じるので、片面溶接による部分溶込み溶接ではなく、完全溶込み溶接とした。

3.高力ボルト摩擦接合に、日本工業規格(JIS)において規定されている、摩擦接合用高力六角ボルト、六角ナット及び平座金のセットを用いた。

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倍とした。

5.一つの継手に「突合せ溶接」と「隅肉溶接」を併用したので、各溶接継目の許容耐力に応じて、それぞれの応力の分担を決定した。

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)

 

 

〔No.18〕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.じんせいに乏しい構造であっても、十分に強度を高めることによって、耐震性を確保することができる。

2.剛性率は、各階の層間変形角の逆数を建築物全体の層間変形角の逆数の平均値で除した値であり、その値が小さいほど、その階に損傷が集中する危険性が高いことを示している。

3.偏心率は、各階の重心と剛心との距離(偏心距離)を当該階の弾力半径で除した値であり、その値が大きいほど、その階において特定の部材に損傷が集中する危険性が高いことを示している。

4.鉄筋コンクリート造の建築物において、地震力に対して十分な量の耐力壁を設ける場合であっても、架構を構成する柱については、水平耐力の検討を行うことが必要である。

5.鉄骨造の建築物において、保有耐力接合の検討は、柱及び梁部材の局部座屈を防止するために行う。

解答 5:
設問の「柱及び梁部材の局部座屈を防止するために行う」のは幅厚比の検討である。保有耐力接合の検討は、接合部の強度確保を目的とするもの。

 

 

〔No.19〕鉄筋コンクリート造の既存建築物の耐震改修、耐震補強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.建築物の最上階又は最上階から複数階を撤去する改修は、建築物の重量を低減できるので、耐震性の向上に有効である。

2.あと施工アンカーを用いた補強壁の増設工事を行う場合、新設するコンクリートの割裂を防止するために、アンカー筋の周辺にスパイラル筋などを設けることが有効である。

3.柱における炭素繊維巻付け補強は、柱の曲げ耐力の向上を目的とした補強方法である。

4.耐震診断基準における第2次診断法は、梁の変形能力などは考慮せずに、柱や壁の強さと変形能力などをもとに耐震性能を判定する診断手法である。

5.耐震スリットを設ける目的の一つは、せん断破壊型の柱を曲げ破壊型に改善することである。

解答 3:
「炭素繊維巻き付け補強」は、鉄筋コンクリー造の耐震改修工事において行う、柱のせん断耐力を向上・変形能力を高める補強方法。

 

 

〔No.20〕建築材料として使用される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.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。

2.単板積層材(LVL)は、単板の繊維方向を互いにほぼ平行にして積層接着したものである。

3.木材の繊維方向の基準強度の大小関係は、一般に、圧縮> 引張> 曲げである。

4.板目材は、乾燥すると、木表側に凹に変形する。

5.インシュレーションボード、MDF及びハードボードは、繊維板(ファイバーボード)の一種である。

解答 3:
木材の繊維方向の基準強度の大小関係は、一般に、曲げ> 圧縮> 引張り> せん断 となる。(平成12年建設省告示第1452号)

 

 

〔No.21〕下記のプレーンコンクリートの調合表(使用材料の絶対容積及び質量を記号で表したもの)から求められる事項とその計算式との組合せとして、最も不適当なものは、次のうちどれか。(注) 質量における細骨材及び粗骨材は、表乾(表面乾燥飽水)状態とする。

1.水セメント比(%) ・・・( V/ VC )×100

2. 細骨材率(%) ・・・{ Vs / ( VC+ VS ) }×100

3 .空気量(% ) ・・・(1,000 – V– VC– VS– Vg)×100 / 1,000

4.細骨材の表乾状態における密度(g/cm3)・・・S / VS

5.練上がりコンクリートの単位容積質量(kg/m3) ・・・W+C+S+G

解答 1:
水セメント比はセメントの質量Cに対する水の質量Wの割合である。よって、
水セメント比(%) = (W / C) × 100%

 

 

〔No.22〕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.クリープは、一定の外力が継続して作用したときに、時間の経過とともにが増大する現象である。

2.プラスチック収縮ひび割れは、コンクリートが固まる前に、コンクリートの表面が急激に乾燥することによって生じる割れである。

3.ブリーディングは、フレッシュコンクリート中の練混ぜ水の一部が分離して、上面に向かって上昇する現象である。

4.アルカリ骨材反応は、骨材中の成分がセメントペースト中に含まれる塩化物イオンと反応し、骨材が膨張する現象である。

5.エフロレッセンス(白華)は、コンクリート中の炭酸カルシウムなどがコンクリートの表面に析出した、白色の物質である。

解答 4:
「アルカリ骨材反応」は、反応性シリカを含む骨材とセメントなどに含まれるNa+、K+の金属イオンが反応し、アルカリケイ酸塩を生成し、これが水分と反応して膨張するため、コンクリートにひび割れを生じる現象。設問中の「塩化物イオン」は鉄筋を腐食させてコンクリートにひび割れを生じさせる。

 

 

〔No.23〕鋼材等の種類の記号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.SN490C  ———建築構造用圧延鋼材の一種

2.SS400    ———一般構造用角形鋼管の一種

3.SNR400B———建築構造用圧延棒鋼の一種

4.SM490   ———溶接構造用圧延鋼材の一種

5.BCP235  ———建築構造用冷間プレス成形角形鋼管の一種

解答 2:
一般構造用角形鋼管は、STKRで始まる記号で表される。設問のSS400は、一般構造用圧延鋼材の一種である。(JIS G 3101)

 

 

〔No.24〕建築材料とその用途・使用部位との組合せとして、最も不適当なものは、次のうちどれか。

1.窯業系サイディング ———外壁の仕上げ

2.化粧せっこうボード ———浴室の天井

3.けい酸カルシウム板 ———鉄骨の耐火被覆

4.ALCパネル     ———鉄骨造の屋根

5.パーティクルボード ———内壁の下地

解答 2:
化粧せっこうボードは、せっこうボードの表面に印刷もしくは塗装で装飾しており、内装材、天井材に用いられる。吸水・吸湿すると変形する恐れがあるので、浴室等では用いない。なお、浴室の天井材にはシージングせっこうボードなどが一般的に用いられている。

 

 

〔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.テラコッタは、大型のタイルの一種であり、装飾用の外装材として使用される。

2.大理石は、耐酸性に優れているので、外壁の仕上げに使用される。

3.アルミニウムペイントは、熱線を反射し、素地材料の温度上昇を防ぐので、鉄板屋根や設備配管などの塗装に使用される。

4.エポキシ樹脂系接着剤は、耐水性、耐久性に優れているので、コンクリートの割れの補修などに使用される。

5.酢酸ビニル樹脂系接着剤は、耐水性、耐熱性などが劣っているので、屋外における使用には適さない。

解答 2:
大理石は、変成岩の一種。磨くと光沢が得られ、装飾に用いられる。ただし酸に弱く、耐候性・耐火性が小さいので外装材には用いず、内装材仕上げ材に用いられる

 

 

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投稿日:2018年12月13日 更新日:

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