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.26を解説、構造設計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.26は、建築物の構造設計に関する問題です。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

制振ダンパーの接合形式、免震の積層ゴムの2次形状係数、PC造梁の残留変形、CFT構造の制限緩和が問われます。決め手は、PC造の梁の地震後の残留変形が、RC造の梁と比べて大きいか小さいかです。

引っかけの核心は、PC造の梁を「RC造の梁に比べて、地震後の残留変形が大きい」としているところです。プレストレスの復元力により、PC造の梁は残留変形がむしろ小さくなります。

※ 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3(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) ダンパーのエネルギー吸収効率は、接合の構造形式を間柱型とするよりブレース型とするほうがよいです。正しい記述です。
2 ○(正しい) 積層ゴムアイソレータの2次形状係数S2(全ゴム層厚に対するゴム直径の比)は、主に座屈荷重や水平剛性に関係します。正しい記述です。
3 ×(最も不適当) PC造の梁は、プレストレスの復元力により、RC造の梁に比べて地震後の残留変形が小さくなります。大きい、とする点が誤りです。
4 ○(正しい) CFT構造の柱は鉄骨造の柱より塑性変形能力に優れるため、軸力比制限や鋼管の幅厚比制限を緩和できます。正しい記述です。

選択肢3は、PC造の梁の残留変形をRC造の梁より大きいとした点が誤りで、プレストレスの復元力により残留変形は小さくなります。

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選択肢3のポイント

PC造(プレストレストコンクリート)の梁は、緊張材で常時圧縮力(プレストレス)を与えてあります。地震で大きく変形しても、このプレストレスが梁を元の形に戻そうとする復元力として働きます。

そのため、地震が終わったあとに残る変形(残留変形)は、同じ条件のRC造の梁に比べて小さくなります。この「元に戻ろうとする性質」は、地震後の使い続けやすさ(機能維持)にも有利です。

選択肢3は、PC造の梁の残留変形がRC造より大きいとしていますが、実際は小さいので誤りです。「PC造の梁はプレストレスの復元力で残留変形が小さい」と押さえます。

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覚え方

  • PC造の梁は、プレストレスの復元力でRC造の梁より地震後の残留変形が小さい
  • ダンパーの接合形式は、間柱型よりブレース型のほうがエネルギー吸収効率がよい
  • 積層ゴムの2次形状係数S2は、座屈荷重や水平剛性に関係
  • CFT柱は塑性変形能力に優れ、軸力比・幅厚比の制限を緩和できる

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理解度チェック

Q.

PC造の梁は、RC造の梁に比べて地震後の残留変形が大きい。〇か×か。

×。プレストレスの復元力により、PC造の梁の残留変形は小さくなります。

Q.

CFT構造の柱で、鉄骨造の柱に比べて緩和できるのはどのような制限か。

軸力比制限や鋼管の幅厚比制限です。コンクリート充填により塑性変形能力が優れるためです。

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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」
  • 構造設計(PC造梁はRC造梁より残留変形が小さい、ダンパー接合形式、積層ゴムの2次形状係数、CFTの制限緩和):各種構造の設計指針(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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