建築学生が学ぶ構造力学

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平成28年度 一級建築士 構造 No.21を解説、土質及び地盤に関する誤りを見抜くポイント

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平成28年度 一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)No.21は、土質及び地盤に関する問題です。4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題のポイント

N値10程度の粘性土の支持力、粘性土の圧密沈下砂質地盤内部摩擦角とN値、S波速度とせん断剛性が問われます。決め手は、S波速度が大きいほどせん断剛性がどうなるかです。

引っかけの核心は、「PS検層で測るS波速度が大きいほど、地盤のせん断剛性は小さくなる」としているところです。せん断剛性はS波速度の2乗に比例します。S波速度が大きいほど、せん断剛性は大きくなります。

※ 問題文そのものは建築技術教育普及センターの公式PDFで確認できます。

正解:選択肢4(これが最も不適当な記述)

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各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) N値が10程度の粘性土地盤は、地上6階程度の中層建築物の直接基礎の支持地盤として十分な支持力があると判断できます。正しい記述です。
2 ○(正しい) 粘性土の圧密沈下は、応力増加で土中の水が絞り出され、間隙が減ることで生じます。正しい記述です。
3 ○(正しい) 砂質地盤の内部摩擦角は、一般にN値が大きいほど大きくなります。正しい記述です。
4 ×(最も不適当) せん断剛性はS波速度が大きいほど大きくなります。小さくなる、とする点が誤りです。

選択肢4は、S波速度が大きいほどせん断剛性が小さくなるとした点が誤りで、S波速度が大きいほどせん断剛性は大きくなります。

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選択肢4のポイント

地盤のせん断剛性(せん断弾性係数)Gは、地盤の密度ρとS波速度Vsを用いて G=ρ×Vs² で表せます。式のVsが2乗になっている点が要点です。

したがって、S波速度が大きい(硬い)地盤ほど、せん断剛性は大きくなります。S波速度が大きいほど小さくなる、というのは逆の関係です。

選択肢4はS波速度が大きいほどせん断剛性が小さくなるとしていますが、実際は大きくなります。「せん断剛性はS波速度の2乗に比例」と押さえます。

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覚え方

  • 地盤のせん断剛性G=ρVs²。S波速度が大きいほどせん断剛性は大きい
  • 粘性土の圧密沈下は、水が絞り出され間隙が減って生じる
  • 砂質地盤の内部摩擦角はN値が大きいほど大きい
  • N値10程度の粘性土は中層建築物の直接基礎の支持地盤になり得る

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理解度チェック

Q.

地盤のせん断剛性は、S波速度が大きいほど小さくなる。〇か×か。

×。せん断剛性はS波速度の2乗に比例し、S波速度が大きいほど大きくなります。

Q.

砂質地盤の内部摩擦角は、N値が大きいほどどうなるか。

大きくなります。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「平成28年度 一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ(構造)問題」
  • 土質及び地盤(せん断剛性G=ρVs²でS波速度の2乗に比例、圧密沈下、内部摩擦角とN値):地盤工学・建築基礎構造設計指針ほか。
ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。

2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。

著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

建築士 過去問(構造)

プロフィール

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