建築学生が学ぶ構造力学

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平成30年度 一級建築士 構造 No.18を解説、鉄骨構造の耐震計算(ルート)に関する誤りを見抜くポイント

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平成30年度 一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)No.18は、鉄骨構造の耐震計算に関する問題です。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

ルート1-1・ルート2・ルート3の要件、冷間成形角形鋼管柱への筋かい取付けが問われます。決め手は、ルート1-1で筋かいの端部・接合部を保有耐力接合とする必要があるかどうかです。

引っかけの核心は、ルート1-1で「Coを0.3以上として許容応力度計算するから、筋かいの端部・接合部を保有耐力接合とする必要はない」としているところです。ルート1-1でも保有耐力接合は必要です。

※ 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1(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 ×(最も不適当) ルート1-1でも、水平力を負担する筋かいの端部・接合部は保有耐力接合とする必要があります。必要はない、とする点が誤りです。
2 ○(正しい) ルート2では、筋かいの水平力分担率に応じて地震時の応力を割り増して許容応力度計算をします。正しい記述です。
3 ○(正しい) ルート3では、筋かいの有効細長比や柱・梁の幅厚比などを考慮して構造特性係数Dsを算出します。正しい記述です。
4 ○(正しい) 冷間成形角形鋼管柱に筋かいを取り付ける場合、鋼管に局部的な変形が生じないよう補強を行う必要があります。正しい記述です。

選択肢1は、ルート1-1で筋かいの保有耐力接合が不要とした点が誤りで、ルート1-1でも保有耐力接合は必要です。

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選択肢1のポイント

保有耐力接合とは、筋かい本体が降伏するまで、その端部や接合部が先に壊れないようにする接合です。地震で筋かいが粘って抵抗する前に接合部が破断すると、建物は急に耐力を失います。

ルート1-1では、変形能力の検討を省く代わりに標準せん断力係数Coを0.3以上として大きめの地震力で許容応力度計算をします。しかし、これは「筋かいの接合部を弱いままでよい」という意味ではありません。筋かいが受け持つ水平力を接合部が確実に伝えられるよう、筋かい端部・接合部の保有耐力接合は必要とされています。

選択肢1は、Coを0.3以上とするから保有耐力接合は不要としていますが、両者は別の話で、保有耐力接合は省略できません。「ルート1-1でもCo≧0.3、かつ筋かいの保有耐力接合は必要」と押さえます。

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覚え方

  • ルート1-1でもCo≧0.3で計算するが、筋かい端部・接合部の保有耐力接合は必要
  • ルート2は、筋かいの水平力分担率に応じて応力を割増し
  • ルート3は、細長比・幅厚比などを考慮して構造特性係数Dsを算出
  • 冷間成形角形鋼管柱に筋かいを付けるときは、局部変形防止の補強が必要

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理解度チェック

Q.

ルート1-1でCoを0.3以上として許容応力度計算すれば、筋かいの端部・接合部を保有耐力接合とする必要はない。〇か×か。

×。ルート1-1でも、筋かい端部・接合部の保有耐力接合は必要です。Coの割増しとは別の要件です。

Q.

ルート2で、筋かいの水平力分担率に応じて行うことは何か。

地震時の応力を割り増して許容応力度計算をします。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「平成30年度 一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ(構造)問題」
  • 鉄骨造の耐震計算ルート(ルート1-1でも筋かい端部・接合部の保有耐力接合が必要、ルート2の応力割増、ルート3のDs、冷間成形角形鋼管柱の補強):建築基準法施行令第82条の3・昭和55年建設省告示第1791号ほか。
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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