平成27年度2級建築士-学科Ⅲ構造

建築士過去問解説

平成27年度2級建築士 
学科Ⅲ 構造25問

二級建築士学科試験
2022年7月03日(日)

令和04年度試験日まであと 日!




〔H27 No.01〕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の値の差の絶対値として、正しいものは、次のうちどれか。

1.240×103mm4
2.585×103mm4
3.1,170×103mm4
4.1,215×103mm4
5.2,340×103mm4

解答 3:

〔H27 No.02〕図のような等分布荷重を受ける単純梁に断面 100mm×300mmの部材を用 いた場合、A点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、 部材の断面は一様とし、自重は無視するものとする。

1.1N/mm2
2.2N/mm2
3.3N/mm2
4.4N/mm2
5.5N/mm2

解答 2:

〔H27 No.03〕図-1のような荷重Pを受ける単純梁において、曲げモーメント図が図-2となる場合、A-C間のせん断力の大きさとして、正しいものは、次のうちどれか。

1.2kN
2.4kN
3.6kN
4.8kN
5.10kN

解答 3:A点、B点における垂直反力をそれぞれRA、RBとすると、RA=2P/3、RB=P/3である。
C点の曲げモーメントは、RA×l(A-C点間の距離)で求められる。また、図-2より、C点の曲げモーメントは12kN・mである。よって、
RA×l=12(kN・m)
(2P/3)×2=12
P=9kN
以上より、A-C間のせん断力QAは、
QA = RA = 2P/3 = 6kN

〔H27 No.04〕図のような外力を受ける静定ラーメンにおいて、支点A、Bに生じる鉛直反力RA、RBの値と、C点に生じる曲げモーメントMCの絶対値との組合せとして、正しいも のは、次のうちどれか。ただし、鉛直反力の方向は、上向きを「+」、下向きを「-」とする。

解答 2:図のように反力を仮定する。鉛直方向、水平方向、支点Aのモーメントの釣り合い条件式を考える。
(ⅰ)ΣX = 0
HA = -2 kN(左向き)
(ⅱ)ΣY = 0
RA + RB – 4kN = 0・・・①
(ⅲ)ΣMA = 0
⇔ –RB×4m + 2kN×4m + 4kN×2m = 0
⇔ RB = 4 kN(「+」上向き)・・・②
式②を式①に代入すると、
RA + 4kN = 4kN
RA = 0 kN

次にC点に生じる曲げモーメントMCの絶対値を求める。この時、点Cから右を見る(上図を参照)。
MC = – RB × 2m
      = – 4kN ×2m
      = – 8kN・m
よって、その絶対値は 8kN・mとなる

(関連問題:平成24年1級学科4、No.02平成22年1級学科4、No.04平成21年1級学科4、No.03令和元年2級学科3、No.04平成29年2級学科3、No.04平成28年2級学科3、No.04平成27年2級学科3、No.04平成26年2級学科3、No.04平成25年2級学科3、No.03平成23年2級学科3、No.05平成21年2級学科3、No.05)

〔H27 No.05〕図のような荷重Pを受ける静定トラスにおいて、部材A、B、Cに生じる 軸方向力の組合せとして、正しいものは、次のうちどれか。

解答 1:




〔H27 No.06〕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の座屈長さを それぞれLA、LB、LC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。

1.LA > LB >LC
2.LA = LB > LC
3.LB > LC > LA
4.LC > LA = LB
5.LC > LB > LA

解答 4:座屈長さ(Lk)は、以下の表から求められる。

題意より、lA=1.0llB=2.0llC=3.0l
LkA=2.0LA=2.0×1.0l=2.0l
LkB=1.0LB=1.0×2.0l=2.0l
LkC=0.7LC=0.7×3.0l=2.1l
よって座屈長さ(Lk)は、LkC > LkA =LkB となる。

〔H27 No.07〕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.床の単位面積当たりの積載荷重は、一般に、「百貨店又は店舗の売場」より「教室」の ほうが大きい。
2.倉庫業を営む倉庫の床の積載荷重については、実況に応じて計算した値が 3,900N/m2未満の場合であっても 3,900N/m2として計算する。
3.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。
4.許容応力度等計算において、多雪区域に指定された区域外の場合、地震時の短期に 生ずる力は、常時の長期に生ずる力に地震力によって生ずる力を加えたものである。
5.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。

解答 1:

  床の構造用計算用 大梁・柱または基礎の構造計算用 地震力の計算用
教室 2,300 2,100 1,100
百貨店または店舗の売り場 2,900 2,400 1,300

積載荷重は上の表のように数値が定められている。(施行令第85条1項)
単位面積あたりの積載荷重は、一般に、「百貨店または店舗の売り場」より、「教室」の方が小さい。

〔H27 No.08〕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.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、水平震度kを乗じて計算する。
2.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。
3.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。
4.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。
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)

〔H27 No.09〕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.基礎梁の剛性を大きくすることは、不同沈下の影響を減少させるために有効である。
2.地盤の支持力は、一般に、基礎底面の位置(根入れ深さ)が深いほど小さくなる。
3.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。
4.一般の地盤において、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。
5.軟弱地盤等において、杭の周囲の地盤が沈下することにより、杭の周面に下向きに作用する摩擦力を「負の摩擦力」という。

解答 2:基礎の根入深さが深いほど、許容応力度は大きくなるので、支持力も大きくなる。(平成13年度国土交通省告示第1113号第2)

〔H27 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.真づか ——–小屋組(洋小屋)において、中央で棟木、合掌を受ける部材又はろく梁をる部材
2.登りよど——–寄棟、入母屋などの小屋組において、隅棟部分を支える斜めに登る部材
3.野縁 ——–天井板張りなどの下地に用いる細長い部材
4.地貫 ——–1階の柱の最下部に通す貫
5.敷目板——–壁板などの継目の裏に取り付けた幅の狭い板材

解答 2:「登り淀」は、切妻屋根のそば軒の端において、屋根の勾配に沿って軒先から棟まで傾斜して取り付ける部材のこと。設問の「寄棟、入母屋などの小屋組において、隅棟部分を支える斜めに登る部材」は、隅木の説明。




〔H27 No.11〕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.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としたので、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した。
2.地震力に対して必要な耐力壁の有効長さ(必要壁量)は、多雪区域であったので、垂直積雪量に応じて割り増した値とした。
3.瓦葺き屋根としたので、1階の柱の小径を、支点間距離(構造耐力上主要な部分である横架材の相互間の垂直距離)の1/22とした。
4.壁量の算定において、構造用面材と筋かいを併用するに当たり、軸組の倍率は、それぞれの倍率の和が5を超える場合であっても、5とした。
5.筋かいと間柱が交差する部分においては、筋かいのほうを欠き込んだ。

解答 5:筋かいには構造上不利になるので、欠き込みをしてはならない。なので筋かいと間柱が交差する場合は、間柱を欠き込む。ただし、必要な補強を行った場合は筋かいに欠き込みすることができる。(施行令45条4項)

〔H27 No.12〕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.引張材の端部接合部において、加力方向に釘を一列に 10本以上並べて打ち付ける場合、釘接合部の許容せん断耐力を低減する。
2.釘を用いた木材と木材の一面せん断接合において、有効主材厚は釘径の9倍以上とし、側材厚は釘径の6倍以上とする。
3.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と同じである。
4.メタルプレートコネクター接合において、プレート圧入時の木材は、気乾状態である必要がある。
5.木ねじ接合において、ねじ切れや山の損傷防止のために、ねじ部に潤滑油を用いてもよい。

解答 3:ラグスクリューを小口に打ち込んだ場合の許容せん断力は、側面打ちの場合の値の2/3とする。(木質構造設計規準)

〔H27 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.耐力壁の中心線によって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 リート造であったので、50m2とした。
2.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。
3.耐力壁の水平支点間距離(耐力壁に直交して接合する二つの隣り合う耐力壁等の間隔)が8mであったので、耐力壁の厚さを、15cmとした。
4.床面積が 100m2の平家建の建築物において、張り間方向の耐力壁の長さの合計を20mとした。
5.耐力壁の端部において、横筋に用いた異形鉄筋(D13)は、直交する耐力壁の内部に定着させ、その定着長さを 520mmとした。

解答 3:耐力壁の水平方向支点間距離は、耐力壁の厚さの40倍以下とする。なので、支店間距離が800cmの場合に耐力壁の厚さは、800cm/40 = 20cm 以上にならなければならない。(補強コンクリートブロック造設計規準)

〔H27 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.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。
2.コンクリートの長期許容圧縮応力度及び短期許容圧縮応力度は、設計基準強度にそれぞれ 1/3、2/3を乗じた値である。
3.許容応力度設計において、圧縮力の働く部分では、鉄筋に対するコンクリートの部分も圧縮力を負担するものとして設計する。
4.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は、0.2%以上とする。
5.部材の曲げ破壊は、ぜい性的な破壊であり、建築物の崩壊につながるがあるので、せん断破壊よりも先行しないように設計する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)

解答 5:せん断破壊は脆弱的な破壊であり、建築物の崩壊につながる恐れがある。なのでせん断破壊は曲げ破壊よりも先行しないように設計する必要がある。

〔H27 No.15〕図のように配筋された柱のせん断補強筋比を求める式として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、地震力は、図に示す方向とする。

解答 1:柱のせん断補強筋比(帯筋比)PWは、次式より求められる。

PW = aW / b・x

aW : せん断補強筋1組の断面積
b : 地震力方向とは直角方向の柱の幅
x : せん断補強筋の間隔

設問ではせん断補強筋1本あたりの面積が aW と指定されているので、1組のせん断補強の断面積は2aW。また、地震力方向の直角方向の柱の幅はbなので、

PW = 2aW / b・x




〔H27 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.座屈を拘束するための補剛材には、剛性と強度が必要である。
2.横座屈のがある曲げ材の許容曲げ応力度は、曲げ材の細長比が大きいものほど小さい。
3.H形鋼は、板要素の幅厚比が小さいものほど、局部座屈が生じやすい。
4.柱の設計においては、一般に、軸方向力と曲げモーメントによる組合せ応力を考慮する必要がある。
5.中柱の埋込み柱脚において、埋込み深さが浅い場合、パンチングシヤー破壊が生じやすい。

解答 3:じん性を高めるためには、「幅厚比」の小さな部材を用いる。幅厚比の規定は「局部座屈」を防止するために設けられたものであり、この幅厚比が大きいと圧縮応力を受ける部分に局部座屈が生じ、部材断面の耐力が低下して必要な塑性変形能力が得られなくなる。(建築物の構造関係技術基準解説書)
(関連問題:平成28年1級学科4、No.17平成25年1級学科4、No.16平成23年1級学科4、No.15令和元年2級学科3、No.16平成26年2級学科3、No.16平成25年2級学科3、No.18平成24年2級学科3、No.16平成23年2級学科3、No.17平成22年2級学科3、No.17平成21年2級学科3、No.17平成20年2級学科3、No.16)

〔H27 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。

1.一つの継手に高力ボルトと普通ボルトを併用する場合には、一般に、全応力を高力ボルトが負担するものとして設計する。
2.炭素鋼を高力ボルト摩擦接合によって接合する場合の摩擦面は、一般に、黒皮、浮きさび、油及び塗料を取り除き、赤さびを発生させる等の処理をする。
3.隅肉溶接の有効長さは、まわし溶接を含めた溶接の全長から隅肉のサイズの2倍を減じて算出する。
4.構造計算に用いる隅肉溶接の溶接部の有効面積は、(溶接の有効長さ)×(隅肉のサイズ)により算出する。
5.溶接継目の断面に対する短期許容引張応力度は、長期許容引張応力度の 1.5倍である。

解答 4:隅肉溶接の有効面積は、以下で求められる。(鋼構造設計規準)

溶接の有効長さ × 有効のど厚

〔H27 No.18〕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.鉄筋コンクリート構造の小梁付き床スラブにおいては、小梁の過大な及び大梁に沿った床スラブの過大なひび割れを防止するため、小梁に十分な曲げ剛性を確保する。
2.壁式鉄筋コンクリート構造においては、一般に、ある階の耐力壁の壁量は、その上階の耐力壁の壁量と同等以上となるようにする。
3.同じ高さの建築物の場合、水平力に対する剛性は、一般に、鉄筋コンクリート構造より鉄骨構造のほうが大きい。
4.鉄骨構造においては、一般に、「柱梁接合部パネル」より「柱又は梁」のほうが先に降伏するように設計する。
5.木造軸組構法においては、床組の水平剛性を確保するために、火打梁や構造用面材によって床組を補強する。

解答 3:同じ高さの建築物の場合、鉄筋コンクリート造よりも鉄骨構造の方がたわみやすい。なので、水平力に対する剛性(たわみにくさ)は鉄筋コンクリートの方が大きい。

〔H27 No.19〕建築物の耐震設計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.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。
2.建築物の固有周期は、構造物としての剛性が同じであれば、質量が大きいほど短くなる。
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.鉄骨構造における保有耐力接合は、接合する部材が十分に塑性化するまで、接合部で破断が生じないようにする接合である。
5.まれに発生する地震に対して、建築物が損傷しないようにすることは、耐震設計の目標の一つである。

解答 2:建築物の固定周期Tは、次式より求める。

T = 2π √(m/k) (秒)

m:建築物の質量(kg)、k:建築物の剛性(バネ定数)
これより剛性が大きいほど、また質量が小さいほど、短くなる

〔H27 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.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.板目材は、乾燥すると、木表側に凹に変形する。
3.木材の強度は、一般に、含水率の増加に伴い低下するが、繊維飽和点以上では、ほぼ一定である。
4.インシュレーションボードは、木材の小片(チップ)に接着剤を加えて、加熱圧縮成形したボードである。
5.構造用集成材や合板は、繊維方向、積層方向等によって強度性能上の異方性を有している。

解答 4:インシュレーションボードは、十分に繊維化した植物繊維を加熱圧縮して成形した板材。設問の「木材の小片(チップ)に接着剤を加えて、加熱圧縮成形したボード」は、パーティクルボードである。




〔H27 No.21〕コンクリートに関する用語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.クリープ     ———–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収縮し、ひび割れが生じる現象
2.コールドジョイント———–先に打ち込んだコンクリートと、後から打ち込んだコ ンクリートとの打継ぎ部分に生じる、コンクリートが 一体化していない継目
3.ブリーディング  ———–コンクリートを打ち込んだ直後から、練混ぜ水の一部 が分離して、コンクリートの上面に上昇する現象
4.中性化      ———–コンクリート中の水酸化カルシウムが空気中の二酸化炭素と反応することにより、主に炭酸カルシウムが生成され、コンクリートのアルカリ性が失われる現象
5.アルカリ骨材反応 ———–骨材がセメントペースト中に含まれるアルカリ成分と化学反応を起こし、水分を吸収して膨張することによって、コンクリートにひび割れを生じさせる現象

解答 1:クリープとは、コンクリートに一定の外力が継続して作用した時に、時間の経過にともなってひずみが増大する現象のこと。設問の「コンクリートの表面が急激に乾燥することによって収縮し、ひび割れが生じる現象」は、「プラスチックひび割れ」の説明である。

〔H27 No.22〕A~Cのセメントを用いた一般的なコンクリートの初期強度(材齢7日程度 までの硬化初期の過程における圧縮強度)の大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、呼び強度等の条件は同一とする。

A:普通ポルトランドセメント
B:中庸熱ポルトランドセメント
C:早強ポルトランドセメント

1.A >B > C     
2.B >A > C
3.B >C > A     
4.C >A > B
5.C >B > A

解答 4:初期強度の発現7日までの大小は、以下の通りとなる。
早強 > 普通 > 高炉・シリカ・フライアッシュ > 中庸熱

〔H27 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.常温における鋼材のヤング係数は、SS400材よりSN400材のほうが大きい。
2.長さ 10mの棒材は、常温においては、全長にわたって断面に一様に 100N/mm2の引張応力を生ずる場合、約5mm伸びる。
3.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推定することができる。
4.鋼材は、炭素含有量が多くなると、一般に、溶接性が低下する。
5.建築構造用耐火鋼(FR 鋼)は、一般の鋼材よりも高温時の強度を向上させ、600°Cにおける降伏点が常温規格値の 2/3以上あることを保証した鋼材である。

解答 1: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。

〔H27 No.24〕石材の特徴に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.凝灰岩は、大谷石などがあり、軟らかく加工がしやすいが、風化しやすいので、内装材などに用いられる。
2.粘板岩(天然スレート)は、容易に層状に割裂できるので、屋根材などに用いられる。
3.安山岩は、鉄平石などがあり、灰褐色のものが多く、板状で硬いので、外構の床材などに用いられる。
4.花こう岩は、結晶質で硬く、高温でも火害を受けにくいので、耐火被覆材として用いられる。
5.大理石は、磨くと光沢が得られるが、耐酸性に劣るので、内装材として用いられる。

解答 4:花こう岩は「御影石」とも呼ばれ、地下深部でマグマが冷えて固まったもの。耐火性が低いので、耐火被膜材としての使用はできない。

〔H27 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.ALCパネルは、軽量で耐火性及び断熱性に優れており、外壁・屋根等に広く用いられる。
2.シージングボードは、両面のボード用原紙とせっこうに防水処理を施したもので、台所や便所などの湿気の多い場所の壁下地材等に用いられる。
3.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、板状成形し、オートクレーブ養生などで硬化させたものである。
4.珪藻けいそう土を素材とした左官材料は、一般に、軽量で耐火性及び断熱性に優れている。
5.しっくいは、消石灰に・のり・砂などを混ぜて水で練ったもので、水と反応して固まる水硬性の材料である。

解答 5:「しっくい」は気硬性の塗壁材料で、空気中の炭酸ガスと科学反応して固まる。

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投稿日:2018年12月13日 更新日:

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