建築学生が学ぶ構造力学

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平成29年度 一級建築士 構造 No.28を解説、コンクリートに関する誤りを見抜くポイント

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平成29年度 一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)No.28は、コンクリートに関する問題です。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

セメント粒子と初期強度、水中養生と圧縮強度せん断弾性係数、局部圧縮の支圧強度が問われます。決め手は、局部圧縮を受けるコンクリートの支圧強度が、全面圧縮の圧縮強度と比べて大きいか小さいかです。

引っかけの核心は、局部圧縮を受けるコンクリートの支圧強度を「全面圧縮を受けるコンクリートの圧縮強度よりも小さい」としているところです。支圧強度は、周囲のコンクリートの拘束効果により、全面圧縮の圧縮強度より大きくなります。

※ 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) コンクリートの初期の圧縮強度の発現は、一般にセメントの粒子が細かいものほど早くなります。正しい記述です。
2 ○(正しい) 圧縮強度は、材齢が同じ場合、大気中で養生した供試体より、同一温度の水中で養生した供試体のほうが大きくなります。正しい記述です。
3 ○(正しい) コンクリートのせん断弾性係数は、一般にヤング係数の0.4倍程度です。正しい記述です。
4 ×(最も不適当) 局部圧縮を受けるコンクリートの支圧強度は、周囲の拘束効果により全面圧縮の圧縮強度よりも大きくなります。小さい、とする点が誤りです。

選択肢4は、支圧強度が全面圧縮の圧縮強度より小さいとした点が誤りで、周囲の拘束により大きくなります。

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選択肢4のポイント

支圧とは、部材の一部の面だけに集中して圧縮力が加わる状態です(例:柱脚のベースプレート下、プレストレスの定着部)。このとき、荷重を受ける面の周囲には、圧縮を受けていない広いコンクリートが取り囲んでいます。

周囲のコンクリートが、局部的に押される部分を横から拘束するため、局部圧縮部は横に広がりにくくなり、通常より高い圧縮力に耐えられます。その結果、支圧強度は全面圧縮の圧縮強度よりも大きくなります。支圧面積が、それを取り囲む面積に対して小さいほど、この効果は大きくなります。

選択肢4は、支圧強度が全面圧縮の圧縮強度より小さいとしていますが、周囲の拘束で大きくなるので誤りです。「局部圧縮の支圧強度>全面圧縮の圧縮強度(周囲の拘束のため)」と押さえます。

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覚え方

  • 局部圧縮の支圧強度は、周囲の拘束効果により全面圧縮の圧縮強度より大きい
  • 初期強度の発現は、セメント粒子が細かいほど早い
  • 圧縮強度は、大気中養生より水中養生のほうが大きい
  • せん断弾性係数は、ヤング係数の0.4倍程度

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理解度チェック

Q.

局部圧縮を受けるコンクリートの支圧強度は、全面圧縮を受けるコンクリートの圧縮強度より小さい。〇か×か。

×。周囲のコンクリートの拘束効果により、支圧強度は全面圧縮の圧縮強度より大きくなります。

Q.

材齢が同じ場合、大気中養生と水中養生ではどちらの供試体の圧縮強度が大きいか。

水中養生のほうが大きくなります。水和が十分に進むためです。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「平成29年度 一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ(構造)問題」
  • コンクリート(局部圧縮の支圧強度は全面圧縮の圧縮強度より大きい、初期強度とセメント粒子、水中養生、せん断弾性係数):鉄筋コンクリート構造計算規準・JASS5(日本建築学会)。
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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