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一級建築士学科試験
2027年7月25日(日)
令和09年度試験日まであと 日!
〔H23 No.01〕図のような断面において、X軸まわりの全塑性モーメントをMPX、Y軸まわりの全塑性モーメントをMPYとしたとき、全塑性モーメントMPXとMPYとの比として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、断面に作用する軸力は0とする。
解答 2：全塑性モーメントに関する問題である。部材に曲げモーメントが作用すると、部材に生じる応力度も変化し、弾性状態から全塑性状態と変化していく。
H形断面の場合、フランジ部分とウェブ部分それぞれで計算を行い、2つの全塑性モーメントの和を求める。
①X軸周りの全塑性モーメントMPX
MPX = MXフランジ + MXウェブ
⇔ MPX = (3a2 × σy × 2a) + (a2/2 × σy × a/2)
= 25a3σy /4
②ウェブ部分
MPY = MYフランジ + MYウェブ
⇔ MPY = (2a2 × σy × 2a) + (3a2/2 × σy × a/2)
= 19a3σy /4
〔H23 No.02〕図のような梁A及びBに等分布荷重wが作用したときの曲げによる最大たわみδAとδBとの比として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、梁A及びBは等質等断面の弾性部材とする。
解答 4：等分布荷重が作用する弾性たわみδは、
・単純ばりは、δ = (5/384)・(wl・l3/EI)
・片持ち梁は、δ = (1/8)・(wl・l3/EI)
で求められる。題意より、荷重はwl、ヤング係数はE、スパンは等しくl、等質断面であるため等しくI、これより、
①等分布荷重の単純梁は、
δA = 5/384
②等分布荷重の片持ち梁は、
δB = 1/8
以上より、δA：δB = (5/384) ： (1/8) = 5：48 (選択肢4)
〔H23 No.03〕図のようなラーメンに水平力Pが作用する場合、柱A、B、Cに生じるせん断力をそれぞれQA、QB、QCとしたとき、せん断力QA、QB、QCの比として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、それぞれの柱は等質等断面の弾性部材で曲げ剛性はEI又は2EIであり、梁は剛体とする。
解答 2：「一端固定他端ピン」の場合、柱頭の水平変位σは、片持ち梁のたわみと同じく、以下の式となる。
(l：柱の長さ、E：ヤング係数、Q：柱に生じるせん断力、I：断面二次モーメント)
これから、それぞれの柱のせん断力(Q)は、
QA = ３EIσA / (2h)3 = 3EIσA /8h3
QB = ３(2EI)σB / (2h)3 = 6EIσB /8h3
QC = ３EIσC / h3 = 3EIσC /h3
等質等断面であるからEIは等しい。また梁は剛体なので水平変位は等しく、σA=σB=σC
よって、QA：QB：QC= 3/8 ：6/8 ：3 = 1：2：8
〔H23 No.04〕図は二層の骨組に水平力P及び2Pが作用したときの崩壊メカニズムを示したものである。次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、梁の全塑性モーメントはMP又は2MPとし、1階柱の柱脚の全塑性モーメントを2MPとする。
1．梁のせん断力Aは、MP/lである。
2．支点反力Bは、3MP/lである。
3．柱のせん断力Cは、3MP/lである。
4．水平力Pは、4MP/lである。
解答 4：梁のせん断力Aを求める。全塑性モーメント(M)は、梁のせん断力(Q)と梁のスパン(l)を乗じて求められるため、
QA = (MP + MP)/ 2l = MP/ l (選択肢1は正しい)
次に1段目の梁を梁Dとし、梁Aと梁Dのせん断力の合計を求める(すべての梁のせん断力の合計が反力Bの値となる)。
QD = (2MP + 2MP)/ 2l = 2MP/ l
よって、支点Bの反力 = QA+QD = MP/ l + 2MP/ l = 3MP/ l
(選択肢2は正しい)
柱のせん断力Cを求める。骨組に作用する水平力の合計は、1階柱のせん断力の合計に等しい。このことより、
屋根にかかる水平力 + 2階にかかる水平力 = 1階の柱のせん断力×2
2P + P = QC ×2
⇔ QC = 3P/2 ・・・①
選択肢4に関連して水平力を求める。二層の骨組が崩壊メカニズムに達した時の水平力Pは、仮想仕事の原理を応用し、崩壊荷重2P、Pを外力、全塑性モーメントを内力として求める。
(1)外力による仕事
W外 = P×l×θ + 2P×2l×θ= 5Plθ
(2)内力による仕事
W内 = (2MP×θ + 2MP×θ + MP×θ) ×2
= 10MPθ
(3)「W外 = W内」より、
5Plθ = 10MPθ
P = 2MP/ l (選択肢4は誤り)
またP = 2MP/ l を①式に代入すると、
QC = 3P/2 = 3MP/ l (選択肢3は正しい)
〔H23 No.05〕図のような荷重Pを受けるトラスにおいて、部材AB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。
解答 3：反力を求めた後、下図のように切断し、切断法によって部材ABの軸方向力を求める。
求める部材ABを含んでトラスを切断し、垂直方向の釣り合い条件から求める。この時、NABの垂直方向の力(NAB(Y))は、(√3 /2)・NABとなる。
ΣY = 0
⇔ 1/3 P – NAB(Y) = 0
⇔ 1/3 P – (√3 /2)・NAB = 0
⇔ NAB = (2/√3) ・1/3 P = 2/(3√3) P(選択肢3)
〔H23 No.06〕図は120kNの荷重が作用し、柱脚に100kN·mの曲げモーメントが生じて釣り合ったときの曲げモーメント図を示している。このとき、部材Aの引張力の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、柱脚は固定とし、他はピン接合とする。また、図中の曲げモーメントは柱の引張縁側に示されている。
1．20 kN
2．40 kN
3．60 kN
4．80 kN
解答 3：便宜上、左下の支点を「B」とし、右下の支点を「C」とした。支点Bの水平反力HB、鉛直反力VB、モーメント反力MBを求める。
VB = 120kN/2 = 60kN(上向き)
MB = 100kN・m
C点はピンなので、MC = 0となり、
-HB × 5m + MB = 0
-HB × 5m + 100kN = 0
HB = 20kN(右向き)
部材Aの軸方向力をNAとし、最項点であるO点はピンであることから、モーメントのつり合い条件を用いて求める。
ΣMO(左) = 0より、
-HB×8m + VB×4m + MB – NA×3m = 0
-20kN×8m + 60kN×4m + 100kN・m – NA×3m = 0
NA×3m = 180kN・m
NA = 60kN・m
〔H23 No.07〕図のようなラーメン架構A、B、Cの水平方向の固有周期をそれぞれTA、TB、TC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、すべての柱は等質等断面とし、すべての梁は剛体とする。
1．TA > TB > TC
2．TB > TA = TC
3．TB > TC > TA
4．TC > TB > TA
〔H23 No.08〕図のような4階建ての建築物において、各部の風圧力の算定に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．高さh2の窓ガラスの検討に用いる風圧力の計算においては、ピーク風力係数を考慮する。
2．高さh1の庇の風圧力は、庇の高さh1のみで検討し、建築物の高さと軒の高さとの平均Hに影響されない。
3．屋根茸き材に作用する風圧力算定においては、ピーク風力係数を考慮する。
4．速度圧は、その地方における基準風速、地表面粗度区分及び建築物の高さと軒の高さとの平均Hに影響され、風力係数は建築物の形状に応じて定められている。
解答 2：
1&3.構造計算は「建築物全体」と「局部」に分けて行い、特に屋根葺き材、外装材、屋外に面する帳壁(カーテンウォール)は、局部的な風圧力(ピーク風力係数)に対して設計する。屋根葺き材の検討においては高さに関係なくピーク風圧係数を使用し(肢3)、帳壁やガラスを含む外装材には高さ13mを超える建築物にのみピーク風圧係数は適用される(肢1)。
2＆4.風圧力(W)は、
W = q × Cf (q：速度圧、Cf：風力係数)
であり、そのうち速度圧(q)は以下のように求められる。
q = 0.6 × E × Vo2(E：速度圧の高さ方向の分布を示す係数、Vo：基準風速)
また、E(速度圧の高さ方向の分布を示す係数)は以下のように求める。
E = Er2 × Gf (Er：平均風速の高さ方向の分布を表す係数、Gf：ガスト係数)
ErとGfは地表面粗度区分と屋根の平均高さに影響を受ける。従って、風速力(W)および速度圧(q)を計算するためのEr、Gfは、建築物の高さと軒の高さとの平均Hの影響を受ける。(令87条1項・2項・4項、平成12年告示第1454号、建築物の構造関係技術基準解説書)
〔H23 No.09〕図のような木造軸組工法による平家建ての建築物（屋根は日本瓦茸とする。）において、建築基準法における木造建築物の「構造耐力上必要な軸組等」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、図中の太線は耐力壁を示し、その倍率（壁倍率）は1とする。なお、この建築物の階の床面積に乗ずる数値は15cm/m2である。
1．地震力に対する必要な軸組長さは、9.6mである。
2．Y方向の右側側端部分の壁量充足率は、1を超えている。
3．X方向の壁率比は、1.0である。
4．Y方向の壁率比は、0.4である。
解答 2：解説はこちら→木造軸組設置基準に関する問題解説(1級H23年学科４No.09)
〔H23 No.10〕木造軸組工法による2階建ての建築物に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．凍結のおそれのない地域であったので、布基礎の根入れ深さを、24cmとした。
2．べた基礎の立上り部分の高さを、地上部分で40cmとした。
3．厚さ1.5cmで幅9cmの木材を、圧縮力を負担する筋かいとして使用した。
4．隅柱を通し柱とせずに管柱をつないだ場合、その接合部は、通し柱と同等以上の耐力を有するように補強した。
解答 3：
1&2.べた基礎の根入れ深さは12cm以上、立上り部分の高さは地上部分で30cm以上としなければならない。布基礎の根入れ深さは24cm以上、立上り部分の高さは地上部分で30cm以上としなければならない。
3.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)
4.隅柱は、原則として通し柱とする。管柱をつないで用いる場合には、補強を行い、接合部を通し柱と同等以上の耐力を有するようにする。
〔H23 No.11〕図のような断面の鉄筋コンクリート造の梁について、上側圧縮、下側引張となる曲げモーメントが作用する場合、終局曲げモーメントの値に最も近いものは、次のうちどれか。ただし、コンクリートの圧縮強度は36N/mm2、主筋(D25)1本当たりの断面積は507mm2、主筋の材料強度は345N/mm2とする。
1．400 kN・m
2．500 kN・m
3．600 kN・m
4．700 kN・m
解答 1：
1.大梁の終局曲げ耐力(曲げモーメント)Muは、次式から求める。
Mu=0.9・at・σy・d
at ：引張鉄筋の断面積
σy：引張鉄筋の材料強度(降伏応力度)
d ：梁の有効せい
at ：507mm2 × 4本 = 2,028mm2
σy：345 N/mm2
d ：700mm – 70mm= 630mm
よって、Mu= 0.9 × 2,028 × 345 × 630 ≒ 400 kN・m
(平成19年告示第594号第4、建築物の構造関係技術基準解説書)
2.
3.
4.
〔H23 No.12〕鉄筋コンクリート構造の配筋に関する次の記述のうち、建築基準法の仕様規定に照らして、最も不適当なものはどれか。ただし、鉄筋1本当たりの断面積は、D25が507mm2、D13が127mm2、D10が71mm2とする。
1．600mm角の柱に、D25の主筋を8本配筋した。
2．600mm角の柱（主筋はD25) に、D13の帯筋を100mm間隔で配筋した。
3．厚さが120mmの耐力壁に、400mm間隔でD10の鉄筋をシングル配筋とした。
4．厚さが180mmの開口付き耐力壁の開口部周囲の補強筋として、D13の鉄筋を配筋した。
解答 3：
1.
2.
3.耐力壁の厚さ及び鉄筋(壁筋)の仕様規定は、厚さは120mm以上とし、鉄筋は径9mm以上を縦横に300mm以下の間隔で配置する(複配筋の場合は450mm以下)。(建築基準法施行令78条の2第一号、第三号)
4.
〔H23 No.13〕鉄筋コンクリート構造における付着、継手及び定着に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の断面の隅角部に太径の鉄筋を用いない配筋とした。
2．鉄筋の継手については、継手位置の存在応力によらず、骨材の強度を伝達できる継手とした。
3．柱に定着する梁の引張り鉄筋の定着長さにおいて、SD295Aの鉄筋を同一径のSD390の鉄筋に変更したので、定着長さを長くした。
4．独立柱のせん断補強筋の端部を相互に溶接する代わりに、端部に90度フックを設けた。
解答 4：
1.「付着割裂破壊」は異形鉄筋を用いた柱に起こりやすい脆性破壊であり、異形鉄筋のフシが周辺のコンクリートを押し広げることによって部材表面に生じるコンクリートの破壊のこと。
静岡理工学科理工学部建築科丸田誠研究室HPより
・断面隅角部に細径の鉄筋を配置する。
・鉄筋のあきを大きくする。
・コンクリートのかぶり厚さを所定の数値以上にする。
・帯筋・あばら筋・中子筋を配するなど、直接拘束された鉄筋を多くする。
・短い柱やスパンの短い梁部材は「X型配筋」とする。
※耐力壁においては付着割裂破壊に対する検討を省略することができる。
2.
3.
4.独立柱のせん断補強筋は、主筋を囲む「閉鎖型」とし、主筋内部のコンクリートを十分に拘束するように配置し、その末端は135°以上に曲げて定着するか、または相互に溶接する。(鉄筋コンクリート構造計算規準)
〔H23 No.14〕鉄筋コンクリート構造における建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．許容応力度計算において、コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考慮して構造耐力上主要な部分に生ずる力を計算した。
2．許容応力度計算において、開口部を設けた耐力壁について、剛性及び耐力の低減を考慮して構造計算を行った。
3．保有水平耐力計算において、梁の曲げ強度を算定する際に、主筋にJISに適合するSD345を用いたので、材料強度を基準強度の1.1倍とした。
4．剛節架構と耐力壁を併用した場合、設計変更により耐力壁量が増加し、保有水平耐力に対する耐力壁の水平耐力の和の比率が0.5から0.8となったが、「耐力壁」及び「柱及び梁」の部材群としての種別が変わらなかったのでDSの数値を小さくした。
解答 4：
1.
2.
3.建築物の保有水平耐力を算定する場合、柱、耐力壁、筋交い等、接合部に使用する部材において、日本工業規格(JIS)に定めるものを使用する場合、材料強度の基準強度を1.1倍まで割増しすることができる。ただし、RC造建築物におけるせん断破壊に対する余裕度を確保するためには、一般に、割増しを行わない。
4.保有水平耐力計算において、剛節架構と耐力壁を併用した鉄筋コンクリート造の構造特性係数の算定は、①「柱及び梁」の部材群としての種別、②「耐力壁」の部材群としての種別、③耐力壁の水平耐力の和の保有水平耐力に対する比(β)から求められる。βが大きいことは、保有水平耐力の中に占める耐力壁の水平耐力が大きく、架構の変形能力が小さいことを表している。したがって、「耐力壁」及び「柱及び梁」の部材群としての種別が同じであれば、βについては0.5である場合よりも、0.8である場合の方が耐力壁量が増加するため、構造特性係数の数値は大きくなる。
〔H23 No.15〕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形鋼の柱において、フランジの局部座屈を防ぐため、フランジ厚を薄くし、フランジ幅を広げた。
2．H形断面の梁の許容曲げ応力度を、鋼材の基準強度、断面寸法、曲げモーメントの分布及び圧縮フランジの支点間距離を用いて計算した。
3．圧縮力を負担する構造耐力上主要な柱の有効細長比を、200以下とした。
4．H形鋼の梁の横座屈を抑制するため、梁の弱軸まわりの細長比を小さくした。
解答 1：
1.靭性を高めるためには、「幅厚比(幅/厚さ)」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。フランジの局部座屈を防ぐためには、フランジ厚を大きく、フランジ幅を小さくする。(建築物の構造関係技術基準解説書)
2.
3.
4.
〔H23 No.16〕図のような鉄骨構造の柱脚の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。ただし、許容応力度計算は行わないものとする。
1．露出形式柱脚において、所定の構造計算を行わなかったので、アンカーボルトの基礎に対する定着長さをアンカーボルトの径の10倍を確保した。
2．露出形式柱脚において、柱の最下端の断面積に対するアンカーボルトの全断面積の割合を20%以上とした。
3．根巻き形式柱脚において、根巻き部分の高さを柱幅（柱の見付け幅のうち大きいほう）の2.5倍とし、根巻き項部のせん断補強筋を密に配置した。
4．埋込み形式柱脚において、鉄骨柱のコンクリートヘの埋込み部分の深さを、柱幅（柱の見付け幅のうち大きいほう）の2倍以上とした。
解答 1：
1.所定の計算を行わない場合、露出形式柱脚のアンカーボルトの基礎に対する定着長さは、アンカーボルトの径の20倍以上であり、かつその先端をかぎ状に折り曲げるか、または定着金物を設けたものとする。ただし、アンカーボルトの付着力を考慮して、アンカーボルトの抜け出し及びコンクリートの破壊が生じないことが確かめられた場合においては、この構造規定に従う必要がない。(平成12年告示第1456号一号)
2.
3.
4.
〔H23 No.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．高力ボルトM22を使用する場合、ボルトの相互間の中心距離を55mm以上とし、孔径は24mm以下とした。
2．高力ボルト摩擦接合において、肌すきが2mmとなったので、母材や添え板と同様の表面処理を施したフィラーを挿人した。
3．箱形断面の柱にH形鋼の梁を剛接合するために、梁のフランジは突合せ溶接とし、ウェブは隅肉溶接とした。
4．溶接金属の機械的性質は、溶接条件の影響を受けるので、溶接部の強度を低下させないために、パス間温度が規定値より高くなるように管理した。
解答 4：
1.
2.
3.箱形断面の柱にH形鋼の梁を剛接合する場合、「曲げモーメント」はフランジから柱へ伝達するので、フランジは突合せ溶接(完全溶込み溶接)とする。また「せん断力」はウェブから柱に伝達するので、すみ肉溶接とするのが一般的である。(建築物の構造関係技術基準解説書、鋼構造接合部設計指針1.4.6)
4.「パス間温度」とは複数のパスを重ねる溶接において、次のパスを行う時の、前のパスでできたビード(母材)の温度のことである。パス間温度が高過ぎると冷却速度が遅くなり、接合部の強度や変形能力が低下することがあるので、溶接作業中に入熱量とパス間温度の管理を行う。ただし、冷却過程においてパス間温度が低すぎる場合には低温割れを生じやすいので、余熱等によって50度以上に管理しなければならない。(JIS Z 3312 鉄骨工事技術指針・工場製作編)
〔H23 No.18〕板厚6mm以上の一般構造用角形鋼管(STKR材）及びプレス成形角形鋼管(BCP材）の通しダイアフラム形式の柱材を用いた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。ただし、特別な調査・研究によらないものとする。
1．「耐震計算ルート1」において、BCP柱材に対し、地震力による柱応力の割増しを行い、許容応力度計算を行った。
2．「耐震計算ルート2」において、最上階の柱頭部及び1階の柱脚部を除くすベての接合部については、BCP柱材に対し、梁曲げ耐力の和が柱曲げ耐力の和の1.5倍以上となるように設計した。
3．「耐震計算ルート2」において、1階の柱脚部については、STKR柱材に対し、地震時応力を割増して、許容応力度計算を行った。
4．「耐震計算ルート3」において、BCP柱材に対し、局部崩壊メカニズムとなったので、柱の耐力を低減して算定した保有水平耐力についても必要保有水平耐力以上であることを確認した。
解答 2：
1.
2.「耐震計算ルート2」において、特別な調査・研究によらない場合、最上階の柱頭部及び1階の柱脚部を除く全ての接合部については、BCP柱材に対し、「柱曲げ耐力の和」が「梁曲げ耐力の和」の1.5倍以上となるように設計しなければならない。これは、梁の崩壊メカニズムが確実に形成されることを考慮して規定されたものである。(昭和55年告示第1791号二号三号、建築物の構造関係技術規準解説書)
3.
4.
〔H23 No.19〕鉄骨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．架構の靱性を高めるため、柱の軸圧縮耐力に対する崩壊メカニズム時の軸方向力の比が小さくなるように設計した。
2．柱の短期荷重時のせん断耐力に対する検討に当たっては、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分の許容耐力が、それぞれの設計用せん断力を下回らないものとした。
3．埋込み形式柱脚の終局曲げ耐力は、柱脚の鉄骨断面の終局曲げ耐力と、柱脚の埋込部の支圧力による終局曲げ耐力を累加することによって求めた。
4．架構応力の計算に当たって、鋼材の影響が小さかったので、コンクリートの全断面について、コンクリートのヤング係数を用いて部材剛性を評価した。
解答 3：
1.
2.鉄骨部分とRC部分の設計せん断力を別々で算定し、それぞれの短期許容せん断力以下であることを検討する。なお、累加強度式は用いない。
3.「埋込み形式柱脚の終局曲げ耐力」は、「柱脚の鉄骨断面の終局曲げ耐力」と「埋込み部分の終局曲げ耐力」のうちどちらか小さいほうと、「コンクリート部分の終局曲げ耐力」を累加することによって求められる。また「埋込み部分の終局曲げ耐力」は、「ベースプレート下面の終局曲げ耐力」と「支圧力による終局曲げ耐力」を累加して求められる。(建築物の構造関係技術規準解説書、鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準)
4.
〔H23 No.20〕建築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．積層ゴムアイソレータを用いた免震構造は、地震時において、建築物の固有周期を短くすることにより、建築物に作用する地震力（応答加速度）を小さくすることができる。
2．壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、耐力壁の壁量が規定値に満たない場合、「層間変形角が制限値以内であること」及び「保有水平耐力が必要保有水平耐力以上であること」を確認する必要がある。
3．軒の高さ11m、補強コンクリートブロック造、地上3階建ての建築物において、耐力壁には、B種又はC種ブロックを用いる。
4．プレストレストコンクリート造は、一般に、鉄筋コンクリート造に比べて、ひび割れ発生の可能性が低い。
解答 1：
1.「アイソレータ」は、建物重量を支持しつつ大きな水平力に追随でき、適度な弾性復元力を持つ免震構造の一つであり、積層ゴム支承、すべり支承、転がり支承に3分類される。このうち「積層ゴム支承」はゴムと鋼板を相互に積層させたもので、鉛直方向に高い高圧力を持つ。地震時において、固有周期を長くすることにより、建築物に作用する地震力を小さくすることができる。
2.
3.
4.
〔H23 No.21〕地盤及び基礎に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．直接基礎の基礎スラブの構造強度を検討するときには、一般に、基礎スラブの自重及びその上部の埋戻し土の重量は含めない。
2．圧密沈下のおそれのある軟弱地盤において、軟弱地盤中の摩擦杭に杭と地盤の相対変位が生じない場合には、負の摩擦力を考慮しなくてもよい。
3．圧密沈下によって生じる杭の負の摩擦力による杭先端の地盤支持力及び杭先端の材料強度を検討するとき、地震時等の短期的な鉛直荷重については考慮しなくてもよい。
4．直接基礎の擁壁において、土圧や水圧等の水平力に対する抵抗力は、一般に、「基礎底面の摩擦力又は粘着力」と「基礎根入れ部分の受働土圧」との合計とする。
解答 4：
1.
2.
3.
4.設問文「土圧や水圧等の水平力による滑動」が発生するのは、相当な変形が起きた時である。滑動に対する抵抗力は、一般に「基礎底面の摩擦力又は粘着力」のみを考慮すれば良く、擁壁前面の「受動土圧」は基礎の根入れが特に深いなどの特別の場合以外は考慮しない。
〔H23 No.22〕地盤及び基礎に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．地盤の液状化がなく、偏土圧等の水平力が作用していない建築物の直接基礎は、地震による水平力に対し、基礎底面と地盤との摩擦により抵抗できると考えられている。
2．地下室を有する建築物の杭基礎において、建築物と地盤を一体とした解析等で検討した場合を除き、基礎スラブ底面における地盤の鉛直支持力と杭の鉛直支持力は加算しない。
3．地下室を有する建築物の杭基礎において、地震による水平力は、地下外壁を介して地中に伝達される水平力と杭が負担する水平力とに分けることができる。
4．一様地盤中にある杭及び地盤を弾性と仮定した杭頭固定の杭において、地盤、杭工法及び杭頭に作用する水平力が同じ場合、杭径が小さいほど、杭に発生する曲げモーメントは大きくなる。
解答 4：
1.
2.
3.
4.杭頭曲げモーメントのポイントは以下の3つ。
1.水平地盤反力係数が大きいほど、小さくなる。
2．杭頭の固定度が大きくなるほど、大きくなる。
3．杭径が小さいほど、小さくなる。
〔H23 No.23〕土質及び地盤調査に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．粘土の土粒子の径は、シルトの土粒子の径に比べて大きい。
2．一般に、砂質土は、標準貫入試験のN値が大きいほど内部摩擦角は大きくなり、粘性土は、N値が大きいほど粘着力は大きくなる。
3．土の液状化判定のための粒度試験試料として、乱した試料を標準貫入試験用サンプラーより採取したものを用いることができる。
4．スウェーデン式サウンディング試験は、原位置における土の硬軟又は締まり具合を判定するための静的貫入抵抗を求めることができる。
解答 1：
1.土粒子の大きさは以下に示す通りである。
れき ：2mm以上
砂 ：2.000〜0.075mm
シルト ：0.075〜0.005mm
粘土 ：0.005〜0.001mm
コロイド： 0.001mm以下
2.
3.
4.
〔H23 No.24〕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．鉄筋コンクリート造の建築物における垂れ壁や腰壁の付いた柱は、垂れ壁や腰壁の付かない同一構面内の柱と比べて、靱性が高いと判断した。
2．圧密沈下が生じる可能性のある地盤において、不同沈下による障害を抑制するために、独立フーチング基礎の基礎梁を剛強にした。
3．高層建築物について、長周期地震動への対応としてダンパーを導入し、制振構造の建築物とした。
4．鉄骨造の純ラーメン構造の建築物の耐震設計において、必要とされる構造特性係数DSは0.25であったが、0.3として保有水平耐力の検討を行った。
解答 1：
1.鉄筋コンクリート造の建築物における垂れ壁や腰壁の付いた柱は、それらの付かない同一構面内の柱と比べて、短柱となり、剛性が大きく、せん断破壊が生じやすくなる。このため、靭性が低くなると判断する。
2.圧密沈下が生じる可能性がある地盤では、不同沈下のおそれがある。基礎の計画において独立フーチング基礎の基礎梁を剛強にすることは、建築物の不同沈下を防ぐ上で効果的である。
3.制振構造は、地震時に建築物が振動するエネルギーを、制振ダンパーにより効率よく吸収することで、建築物の応答(揺れ)を意図的に低減し、構造骨組の損傷を回避する。大きな地震で生じる、周期が長い大きな揺れのことを長周期地震動といい、高層建築物は大きく長時間揺れ続けることがある。これら高層建築物においては、制振ダンパーを導入し、建築物の応答を意図的に低減する。
4.「構造特性係数DS」は、建築物の振動に関する減衰性および各階の靭性に応じて建築物に求められる必要保有水平耐力を低減する係数である。そのため構造特性係数は、一般に、
・架構が靱性に富むほど、また減衰が大きいほど、小さくすることができる。
・塑性変形能力が高いほど、小さくすることができる。
・木造/S造のほうが、RC造よりも小さい値となる。(木造/S造は0.25～0.5、RC造は0.3～0.55)
〔H23 No.25〕耐震計画上の基本的な事項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、強度と靱性によって評価され、靱性が低い場合には、強度を十分に大きくする必要がある。
2．構造体の強度・靱性が同じ場合、一般に、建築物の全体の軽量化は、耐震性を向上させる。
3．各階で重心と剛心が一致しているが、剛性率が0.6未満の階があると、地震時にねじれ振動を起こし損傷を受けやすい。
4．鉄骨造の建築物の計画において、梁間方向を純ラーメン構造、桁行方向をブレース構造とする場合、方向別に耐震計算ルートを採用してもよい。
解答 3：
1＆2.建築物の耐震設計においては、構造体の強度(耐力)を大きくする方法、構造体の塑性変形能力(靱性)を高める方法、建築物の上部構造を軽量化(柱軸方向力の軽減)する方法などを考える。
3.各階で重心と剛心が一致している場合、地震時にねじれ振動を起こしにくくなる。設問文では「剛性率」を出しているが、剛性率は建築物の高さ方向における各階の剛性のバランスの指標であり、ねじれ振動とは直接的な関係はない。(建築基準法施行令第82条の6第二号)
4.必ずしも同じルートにする必要はない。構造および規模によっては、短辺方向と長辺方向それぞれに別々の耐震計算ルートを用いることが出来る。例えば、「耐震計算ルート1」が適用できる鉄骨造において、短辺方向の純ラーメン構造は「ルート1」を、長辺方向のブレース構造には「ルート3」を用いることが出来る。
〔H23 No.26〕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．鉄骨造の建築物の限界耐力計算において、塑性化の程度が大きいほど、安全限界時の各部材の減衰特性を大きく評価することができる。
2．耐震計算において、高さ10m、鉄筋コンクリート造、地上3階建ての建築物の場合、鉄筋コンクリート造の柱・耐力壁の水平断面積が所定の値を満足していれば、保有水平耐力の算出は行わなくてもよい。
3．層間変形角の確認において、構造耐力上主要な部分の変形によって建築物の部分に著しい損傷が生じるおそれのない場合には、層間変形角の制限値を1/120 まで緩和できる。
4．鉄筋コンクリート造の柱は、せん断補強筋量が規定値を満足する場合、主筋が多く入っているほど変形能力が大きい。
解答 4：
1.限界耐力計算においては「損傷限界」と「安全限界」を検証する。建築物の各部材の材料強度をもとに、損傷限界時または安全限界時における変位と固有周期を算出し、地震力を計算する。この地震力が、保有水平耐力を超えないことを確認する。「塑性化」とは、物体に力を加えると変形し、力を取り除いても元の形に戻らず変形が残るような現象である。塑性化することにより、振動エネルギーを吸収するので減衰性は大きくなり、地震による揺れが小さくなる(減衰率が大きくなる)。これから、塑性率が大きいほど減衰性が大きくなることから、地震力を低減できる。
2.高さが20m以下の鉄筋コンクリート構造で、鉄筋コンクリート造の柱・耐力壁の水平断面積が規定値を満足するときは、耐力壁および柱により十分な耐力を有しているため、大きな靱性は必要としないと判断できるので、保有水平耐力の算出は行わなくてよい。（ルート1）
3.わが国では、過去の地震によって、建築物の変形による内・外装材の脱落や、配管等の設備機器類の破損によって、建築物の機能が著しく奪われたため、層間変形角を規定している。その層間変形角は、水平変形角を階高で除した数値とし、1/200以下とする。ただし、著しい損傷が生じるおそれがないことが確認されれば、1/120以下とすることができる。
4.鉄筋コンクリート造の柱において、せん断補強筋量が規定値を満足している場合、主筋が多く配置されている程、曲げ抵抗力が大きくなり、粘りのある曲げ破壊をする前に、脆いせん断破壊を起こす恐れが生じる。したがって、一般に、主筋量が多く入っているほど、変形能力が小さくなる。
〔H23 No.27〕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．同一等級構成集成材で、ひき板の積層数が2枚又は3枚のものは、梁等の高い曲げ性能を必要とする部分に用いる場合、曲げ応力を受ける方向が積層面に平行になるように用いる。
2．木材の繊維方向の曲げ、引張り及びせん断の基準強度並びに繊維直交方向のめり込みの基準強度の大小関係は、一般に、曲げ＞引張り＞せん断＞めり込みである。
3．積雪時の許容応力度計算をする場合、木材の繊維方向の長期許容応力度は、通常の長期許容応力度に1.3を乗じた数値とする。
4．垂木、根太等の並列材に構造用合板を張り、荷重・外力を支持する場合、曲げに対する基準強度は、割増しの係数を乗じた数値とすることができる。
解答 2：
1.同一等級構成集成材とは、構成する挽き板の品質が同一の集成材であり、荷重方向が積層面に平行になるように用いる。ひき板の積層数が2枚又は3枚のものは、梁等の高い曲げ性能を必要とする部分に用いる場合、曲げ応力を受ける方向が積層面に平行になるように用いる。
2.木材の繊維方向の許容応力度及び基準材料強度の大小関係は、一般的に、以下の通りになる。
曲げ ＞ 圧縮 ＞ 引張 ＞ (めり込み) ＞ せん断
※めりこみは繊維方向と直角方向の基準強度。
3.積雪時の許容応力度計算をする場合、木材の繊維方向の長期許容応力度(3か月を想定) は、通常の長期許容応力度(50年を想定)に1.3を乗じた数値とし、短期許容応力度(3日を想定)は、通常の短期許容応力度(10分を想定)に0.8を乗じた数値とする。
4.垂木、根太等の並列材に構造用合板を張り、荷重・外力を支持する場合、曲げに対する基準強度は、割増しの係数を乗じた数値とすることができる。
〔H23 No.28〕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．圧縮強度試験用供試体を用いた圧縮強度試験において、荷重速度が速いほど小さい強度を示す。
2．水和熱及び乾燥収縮によるコンクリートのひび割れは、単位セメント量が少ないコンクリートほど発生しにくい。
2．コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が大きいほど遅い。
4．近年では、設計基準強度が100N/mm2を超えるコンクリートも使用されてきている。
解答 1：
1.強度試験において、荷重速度が速くなるほど、強度は大きくなる。これは短期許容応力度は長期許容応力度よりも大きくなることと関連している。
2.コンクリートの「水和発熱」は水とセメントの化学反応で発熱されるものである。単位セメント量が多いほど水和熱が大きくなり、乾燥収縮によるひび割れも発生しやすくなる。このため、単位セメント量は、要求される強度を満足する範囲で出来るだけ少なくすることが望ましい。
3.
4.
〔H23 No.29〕金属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．アルミニウム合金材の梁の接合に用いる高力ボルトは、一般に、接触腐食の起こらないように溶融亜鉛めっき高力ボルトを用いる。
2．建築構造用ステンレス鋼材に定めるSUS304Aの基準強度は、板厚が40mm以下のSN400Bと同じである。
3．炭素鋼のシャルピー衝撃試験において、試験温度を低くしていき、ある温度以下になると吸収エネルギーが急激に低下し、脆性破壊を起こしやすくなる。
4．リン(P)や硫黄(S)は、鋼材や溶接部の靱性を改善するために添加される元素であり、多いほうが望ましい。
解答 4：
1.
2.
3.炭素鋼のシャルピー衝撃試験において、試験温度を低くしていき、ある温度以下になると吸収エネルギーが急激に低下し、脆性破壊を起こしやすくなる。この試験で得られるシャルピー吸収エネルギーが小さいと、脆弱破壊を起こしやすくなる。
〔H23 No.30〕次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1．建築物の基礎、主要構造部等に使用する木材、鋼材、コンクリートその他の建築材料として国土交通大臣が定めるものは、「国土交通大臣が指定する日本工業規格又は日本農林規格に適合するもの」又は「国土交通大臣の認定を受けたもの」でなければならない。
2．ボルト孔の径は、ボルトの径より2mmを超えて大きくしてはならないが、ボルトの径が20mm以上であり、かつ、構造耐力上支障がない場合においては、ボルトの径より3mmまで大きくすることができる。
3．鋼材の長期許容せん断応力度は、長期許容引張応力度の1/√3である。
4．プレキャストコンクリート柱・梁部材は、国土交通大臣が定めた構造方法による場合、鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さを3cm未満とすることができる。
解答 2：
1.
2.設問は「高力ボルト」の孔径における規定。「ボルト孔の径」は、ボルトの径より1mmを超えて大きくしてはならないが、ボルトの径が20mm以上であり、かつ、構造耐力上支障がない場合においては、ボルトの径より1.5mmまで大きくすることができる。(建築基準法施行令第68条4項)
3.
4.
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