建築学生が学ぶ構造力学

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令和元年度 一級建築士 構造 No.14を解説、RCの柱梁接合部に関する誤りを見抜くポイント

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令和元年度 一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)No.14は、鉄筋コンクリート構造の柱梁接合部に関する問題です。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

梁下端筋の定着、接合部の設計用せん断力、接合部せん断力を大きくする要素が問われます。決め手は、接合部の許容せん断力が帯筋量で増えるかどうかです。

引っかけの核心は、柱梁接合部の許容せん断力を「帯筋量を増やすと大きくなる」としているところです。接合部のせん断耐力は、主にコンクリートの断面と強度で決まり、帯筋を増やしてもほとんど増えません。

※ 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) 外柱の接合部では、靱性を確保するため、梁の下端筋を接合部内で上向きに折り曲げて定着させます。正しい記述です。
2 ○(正しい) 梁が曲げ降伏する場合、梁の引張鉄筋量を増やすと梁の曲げ耐力が上がり、接合部の設計用せん断力も大きくなります。正しい記述です。
3 ×(最も不適当) 接合部の許容せん断力は、コンクリートの断面と強度で決まります。帯筋量を増やしてもほとんど大きくなりません。
4 ○(正しい) 接合部の許容せん断力は、コンクリートの設計基準強度を高くすると大きくなります。正しい記述です。

選択肢3は、接合部の許容せん断力が帯筋量を増やすと大きくなるとした点が誤りで、実際はコンクリートの断面と強度でほぼ決まります。

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選択肢3のポイント

柱梁接合部は、柱と梁が交わる箱型の部分です。地震時にはここで大きなせん断力を受けます。この接合部が先に壊れると建物全体が不安定になるため、接合部は壊れないよう設計します。

接合部のせん断強度は、接合部を斜めに突っ張るコンクリートの働き(斜め圧縮束)で決まります。だから、許容せん断力はコンクリートの設計基準強度と、接合部の断面(柱幅×柱せい)にほぼ比例します。帯筋(横補強筋)は接合部の形を保ち、最低量は必要ですが、量を増やしても接合部のせん断耐力は頭打ちでほとんど増えません。

選択肢3は、帯筋量を増やせば許容せん断力が大きくなるとしていますが、これは梁のあばら筋と混同したもので誤りです。「接合部せん断はコンクリート断面と強度で決まる。帯筋量では増えない」と押さえます。

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覚え方

  • 柱梁接合部の許容せん断力は、コンクリートの強度と断面で決まる(帯筋量を増やしても増えない)
  • 接合部のせん断耐力はコンクリートの設計基準強度に比例
  • 梁の引張鉄筋量を増やすと梁の曲げ耐力が上がり、接合部の設計用せん断力は大きくなる
  • 外柱の接合部は、梁下端筋を上向きに折り曲げて定着

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理解度チェック

Q.

柱梁接合部の許容せん断力は、帯筋量を増やすほど大きくなる。〇か×か。

×。接合部のせん断耐力はコンクリートの断面と強度でほぼ決まり、帯筋量を増やしても頭打ちです。

Q.

梁が曲げ降伏する場合、梁の引張鉄筋量を増やすと接合部の設計用せん断力はどうなるか。

大きくなります。鉄筋量が増えると梁の曲げ耐力が上がり、接合部に伝わるせん断力も増えます。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和元年度 一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ(構造)問題」
  • RCの柱梁接合部(許容せん断力はコンクリートの断面と設計基準強度で決まり帯筋量では増えない、梁の曲げ耐力と接合部せん断力、梁下端筋の折曲げ定着):鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説(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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