平成28年度2級建築士-学科Ⅲ構造

平成28年度2級建築士 
学科Ⅲ 構造25問

〔No.1〕図のような断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値として、正しいものは、次のうちどれか。

1. 1,136cm4
2. 2,144cm4
3. 2,208cm4
4. 2,272cm4
5. 4,288cm4

解答 2:


設問のようなX軸に関する断面二次モーメントIxは、上図のように求めていく。
Ix = bh3/12 – b’h’3/12 – b”h”3/12
= 9×163/12 – 6×123/12 – 1.5×83/12
= 3,072 – 864 – 64
= 2,144 cm4


 

 

 

〔No.2〕図のような荷重を受ける単純梁に、断面90mm×200mmの部材を用いた場合、A点の断面下端に生じる縁応力度σとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、縁応力度σは下式によって与えられるものとし、部材の断面は一様で、荷重による部材の変形及び自重は無視するものとする。

 

1. 13N/mm2 
2. 17N/mm2 
3. 22N/mm2 
4. 32N/mm2 
5. 35N/mm2

解答 2:

 

 

〔No.3〕図のような荷重を受ける単純梁において、A点の曲げモーメントMAの大きさと、A-B間のせん断力QAB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。

解答 4:

 

 

〔No.4〕図のような外力をうける静定ラーメンにおいて、支点A、Bに生じる垂直反力RA、RBの値と、C点に生じるせん断力QC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 1:

 

 

〔No.5〕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. +4√2 kN
  2. +2√2 kN
  3. -√2 kN
  4. -2√2 kN
  5. -4√2 kN

解答 5:

 

 

〔No.6〕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、全ての柱の材質及び断面形状は同じものとする。

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

解答 5:

 

 

〔No.7〕構造計算における鉛直荷重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.多雪区域において、長期に生ずる力の計算に用いる積雪荷重は、短期に生ずる力の計算に用いる積雪荷重の0.35倍の数値とする。

2.多雪区域を指定する基準は、「垂直積雪が1m以上の区域」または「積雪の初終間日数の平年値が30日以上の区域」と定められている。

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.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、積載荷重は、建築物の実況に応じて低減した数値によるものとする。

5.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。

解答 1:
以下の表から検討する。

生ずる力の状態 一般の場合 多雪区域
長期 常時 G + P G + P
積雪時 G + P + 0.7S
短期 積雪時 G + P + S G + P + S
暴風時 G + P + W G + P + W
G + P + 0.35S + W
地震時 G + P + K G + P + 0.35S + K


表より、「多雪地域」で「積雪時」、「長期」に生じる力の計算に用いる積雪荷重は、短期・積雪時の0.7倍となる。

 

 

 

〔No.8〕構造計算における建築物に作用する風圧力及び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.建築物の屋根版に作用する風圧力と、屋根葺き材に作用する風圧力とは、それぞれ個別に計算する。

2.風圧力の計算に用いる基準風速V0は、その地方における過去の台風の記録に基づく風害の程度その他の風の性状に応じて、30m/sから46m/sまでの範囲内において定められている。

3.地震力の計算に用いる建築物の設計用一次固有周期Tは、建築物の高さが同じであれば、一般に、鉄筋コンクリート造より木造や鉄骨造のほうが短い。

4.地震力の計算に用いる標準せん断力係数C0の値は、一般に、許容応力度計算を行う場合においては0.2以上とし、必要保有水平耐力を計算する場合においては1.0 以上とする。

5.地震力の計算に用いる振動特性係数Rtの地盤種別による大小関係は、建築物の設計用一次固有周期Tが長い場合、第三種地盤> 第二種地盤> 第一種地盤となる。

解答 3: 地震力を算定する場合に用いる建築物の設計用一次固有周期Tは、
RC・SRCの場合は、T=0.02h
S造・木造の場合は、T=0.03h
となる。これにより、設計用一次固有周期は、鉄骨造や木造の方が、鉄筋コンクリート等よりも長くなる。
(関連問題:平成30年1級学科4、No.07平成27年1級学科4、No.24平成24年1級学科4、No.08平成21年1級学科4、No.08平成20年1級学科3、No.09、平成11年1級、平成26年2級学科3、No.19)

 

 

〔No.9〕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、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。

2.フーチング基礎は、フーチングによって上部構造からの荷重を支持する基礎であり、独立基礎、複合基礎、連続基礎の3種類がある。

3.直接基礎に土圧等の水平力が作用する場合は、基礎のに対する検討を行う必要がある。

4.地盤の長期許容応力度は、標準貫入試験によるN値が同じであれば、砂質地盤と粘土質地盤とで同一の値となる。

5.直接基礎の鉛直支持力は、支持力式によ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。

解答 4:
長期許容応力度は、N値が同じである場合、一般に、「砂質地盤」<「粘土質地盤」となる。

 

 

 〔No.10〕木造建築物の部材等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. 回り縁 ———–鴨居の上端に水平に取り付ける部材
  2. 広小舞 ———–垂木の振れ止め及び軒先の瓦の納まりを目的として、垂木の先端に取り付ける幅の広い部材
  3. 落し掛け———–床の間の前面垂れ壁の下端に取り付ける部材
  4. 谷木   ———–流れの向きが異なる2つの屋根面が交わる谷状の部分を支える隅木
  5. 無目  ———–鴨居及び敷居と同じ位置に設ける、建具用の溝のない部材

解答 1:
「回り縁」は、天井と壁の接する部分に回す見切縁で、1つの直行する面の納まりのための部材。設問の「鴨居の上端に水平に取り付ける部材」は長押の説明。

 

 

〔No.11〕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.曲げ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。

2.曲げ材は、材幅に比べて材せいが大きいほど、一般に、横座屈は生じやすい。

3.曲げ材の端部の支持点付近の引張側に設ける切欠きの深さ(高さ)は、材せいの1/2以下とする。
4.圧縮力を負担する筋かいとして、幅90mmの木材を使用する場合、その厚さは30mm以上とする。

5.2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。

解答 3:
曲げ材の端部の支持点付近の引張側に設ける切り欠きの深さは、材せいの1/3以下とする。(木質構造計算規準)

 

 

〔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.釘接合及びボルト接合において、施工時の木材の含水率が20%以上の場合には、接合部の許容耐力を低減する。

2.ボルト接合においては、一般に、接合部が降伏する前に、木材に割裂、せん断、引張り等によってぜい性的な破壊が生じないようにする。

3.大入れ蟻掛けは、断面が大きい梁・桁などの横架材を、材軸方向に継ぐ場合に用いられる。

4.ドリフトピン接合において、先孔の径は、ドリフトピンと先孔との隙間により構造部に支障をきたす変形を生じさせないため、ドリフトピンの径と同径とする。

5.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。

解答 3:
「大入れ蟻掛け」は、土台同士を十字形やT字形に接合する仕口に用いる。設問は「追い掛け大栓継ぎ」である。

 

 

〔No.13〕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て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. 15.0cm/m2

2. 16.0cm/m2

3. 19.0cm/m2

4. 20.3cm/m2

5. 21.4cm/m2

解答 4:
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×2) / 5m × 8m ≒ 20.3 cm/m2

 

 

〔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.梁の引張鉄筋比が、釣り合い鉄筋比以上の場合、梁の許容曲げモーメントは、引張鉄筋の断面積にほぼ比例する。

2.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。

3.耐震壁の上下に配置する大梁の主筋には、地震時における耐震壁のせん断ひび割れの広がりを抑制する補強筋としての役割があるので、スラブを除く大梁のコンクリート全断面積に対する主筋全断面積の割合を、0.8%以上とする。

4.普通コンクリートを用いた片持ちスラブの厚さは、建築物の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、片持ちスラブの出の長さの1/10を超える値とする。

5.梁に貫通孔を設ける場合、柱には近接しないほうがよい。

解答 1:
梁の引張鉄筋比が、釣り合い鉄筋比以下の場合、梁の許容曲げモーメントは、引張鉄筋の断面積にほぼ比例する

 

 

〔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.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じんせいの確保に有効であるので、一般に、全スパンにわたって複筋梁とする。

2.耐震壁の開口に近接する柱(開口端から柱端までの距離が300mm未満)のせん断補強筋比は、原則として、0.4%以上とする。

3.ラーメン構造の中間階における内柱の柱梁接合部において、大梁主筋を通し配筋とする場合は、接合部内で大梁主筋が付着劣化をしないことを確かめる必要がある。

4.帯筋に用いるスパイラル筋の重ね継手の末端に90°フックを設ける場合、余長は鉄筋の径(異形鉄筋では呼び名に用いた数値)の12倍以上とする。

5.フック付き重ね継手の長さは、鉄筋相互のフックの最外端間の距離とする。

解答 5:
フック付き重ね継手の長さは、鉄筋相互の折り曲げ開始点位置とし、フック部は継手長さに含めない。(JASS 5)

 

 

 

〔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.圧縮力を負担する構造耐力上主要な柱の有効細長比は、200以下としなければならない。

2.圧縮材の中間支点の補剛材においては、圧縮力の2%以上の集中横力が補剛骨組に加わるものとして検討する。

3.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負担するように設計する。

4.筋かいの保有耐力接合は、筋かいが許容耐力を発揮する以前に座屈することを防止するために行う。

5.埋込み形式柱脚においては、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。

解答 4:
保有耐力接合は、十分に塑性化するまで接合部で破断が生じないように設計する接合であって、筋かいが許容耐力を発揮する以前に座屈することを防止するためではない。

 

 

〔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.溶接接合を行う場合、スカラップは、溶接線の交差を避けるために設ける。

2.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倍である。

3.一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。

4.高力ボルト摩擦接合において、ボルト孔中心から鋼材の縁端までの最小距離は、ボルトの径と縁端部の仕上げ方法等に応じて定められている。

5.高力ボルト摩擦接合において、2面摩擦とする場合の許容せん断力は、1面摩擦とする場合の許容せん断力より小さい。

解答 5:
1面摩擦の許容せん断力は、1面摩擦の2倍の許容せん断力とすることができる。

 

 

〔No.18〕建築物の構造計画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、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、影響はないものとした。

2.ピロティ階の必要保有水平耐力は、「剛性率による割増係数」と「ピロティ階の強度割増係数」のうち、大きいほうの値を用いて算出した。

3.3階建ての建築物において、1階に十分な量の耐力壁を配置するとともに、2階及び3階においても、1階と同程度の層間変形角となるように耐力壁を配置した。

4.杭基礎において、根入れの深さが2m以上であったので、基礎スラブ底面における地震による水平力を低減した。

5.耐力壁の配置が各階で異なっていたので、床や屋根の面内剛性を高くし、地震力などの水平力に対して建築物が一体となって抵抗できるように計画した。

解答 1:
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)

 

 

〔No.19〕鉄筋コンクリート構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.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。

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.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。

4.耐震診断基準における第2次診断法は、柱や壁の変形能力などは考慮せずに、梁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.柱における炭素繊維巻付け補強は、柱のじんせいを高めるのに有効である。

解答 4:
耐震診断の基準には、3段階の診断精度がある。
・第1次診断法:「壁量の多い建築物」に適する診断
・第2次診断法:「柱」「壁」の強さと変形能力などをもとに計算するやや詳細な診断
・第3次診断法:「柱」「壁」「梁」の強さと変形能力なども考慮する詳細な診断

 

 

〔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.木材の比重が樹種によって異なるのは、木材中の空隙率の違いによるものであり、木材の真比重は樹種によらずほぼ一定である。

2.CLT(直交集成板)は、ひき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。

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> せん断> 引張りである。

4.木材を加熱した場合、約260°Cに達すると引火し、約450°Cに達すると自然に発火する。

5.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。

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〕コンクリートに使用する混和剤の効果に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.高性能AE減水剤の使用により、単位水量を低減させるとともに、優れたスランプ保持性能を発揮させることができる。

2.減水剤の使用により、硬化後のコンクリートの耐久性は低下するが、早期にコンクリートの強度を発揮させることができる。

3.収縮低減剤の使用により、硬化後のコンクリートの乾燥収縮及び収縮ひび割れを低減させることができる。

4.流動化剤の使用により、硬化後のコンクリートの強度や耐久性に影響を及ぼさずに、打込み時のフレッシュコンクリートの流動性を増大させることができる。

5.AE剤の使用により、フレッシュコンクリート中に微細な独立した空気泡が連行され、コンクリートのワーカビリティーと耐凍害性を向上させることができる。

解答 2:
「減水剤」は強度を向上させるものではない。「減水材」は、セメントに対する分散作用により流動性を改善し、コンクリートのワーカビリティなどを向上させるための混和剤。単位水量を減らし、水セメント比を下げることができるため、耐久性は増大し、水密性となり初期収縮やひび割れの発生を減少するなどの効果を持つ。(JASS 5)

 

 

〔No.22〕骨材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.再生骨材は、コンクリート構造物の解体等によって発生したコンクリート塊を、破砕・分級等の処理を行い製造したコンクリート用骨材である。

2.高炉スラグ粗骨材は、溶鉱炉でせん鉄と同時に生成される溶融スラグを徐冷し、粒度を調整して製造されるものであり、普通骨材に含まれる。

3.コンクリートの強度の大小関係は、圧縮> 曲げ> 引張りである。

4.軽量コンクリートは、骨材の一部又は全部に人工軽量骨材を用いたもので、一般に、単位容積質量が小さいコンクリートである。

5.コンクリートのヤング係数は、圧縮強度には関係なく、ほぼ一定である。

解答 5:
ヤング係数は「応力度」と「ひずみ度」に関係してくる。なのでどちらかに何らかが影響するとヤング係数も変化してくる。コンクリートは、強度が大きいほど「ひずみ度」は小さい。逆に強度が小さくなれば、当然たわみは大きいので、「ひずみ度」は大きくなる。これよりヤング係数は圧縮強度に関係している

 

 

〔No.23〕鋼材の引張試験を行ったところ、図のような引張応力度-ひずみ度曲線が得られた。この鋼材の上降伏点として、正しいものは、次のうちどれか。

1.A  2.B   3.C  4.D  5.E 

解答 2:
設問の表に対応するのは、以下の通り。
A : 比例限度
B : 上降伏点
C : 下降伏点
D : 最大強さ(引張り強さ)
E : 破断点

 

 

〔No.24〕塗料及び接着剤に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1.合成樹脂調合ペイントは、下地がコンクリートなどのアルカリ性のものには適さない。

2.アルミニウムペイントは、表面に光沢の強い被膜をつくり、光線や熱線を反射するので、素地材料の温度上昇を防ぐことができる。

3.顔料系オイルステインは、染料系のオイルステインに比べて耐光性に優れている。

4.酢酸ビニル樹脂系接着剤は、耐水性、耐熱性に優れているので、屋外における使用に適している。

5.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、コンクリートのひび割れの補修などに使用される。

解答 4:
酢酸ビニル樹脂系接着剤は、耐水性・耐熱性及び耐候性などに劣るので、屋外における使用には適さない。

 

 

〔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.パーティクルボードは、木材などの植物質繊維を加圧成形した板材で、耐火性に優れている。

2.粘土がわらは、日本工業規格(JIS)において、曲げ破壊荷重の下限値及び吸水率の上限値が定められている。

3.構造用合板は、日本農林規格(JAS)において、接着の程度については特類と1類に分類される。

4.チタン板は、一般に、耐久性、耐食性に優れ、銅板に比べて軽量である。

5.押出成形セメント板は、主として建築物の非耐力外壁や間仕切壁に使用される。

解答 1:
設問の「木材などの植物質繊維を加圧成形した板材」は、インシュレーションボードに関する説明。パーティクルボードは木片(チップ)を乾燥し、接着剤とともに加熱圧縮して成形した建材 である。

 

 

 

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投稿日:2018年12月13日 更新日:

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