令和元年度 一級建築士 構造 No.21を解説、直接基礎・杭基礎に関する誤りを見抜くポイント

令和元年度 一級建築士試験 学科Ⅳ（構造）No.21は、直接基礎及び杭基礎の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

即時沈下の弾性体仮定、杭の引抜き抵抗力、根入れによる水平力の低減、そして水平方向地盤反力係数と杭径の関係が問われます。決め手は、杭径を大きくすると水平方向地盤反力係数がどう動くかです。

引っかけの核心は、水平方向地盤反力係数を「杭径が大きくなるほど大きくなる」としているところです。単位面積当たりで見る反力係数は、杭径が大きくなるほど小さくなります。

※ 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4は、水平方向地盤反力係数が杭径とともに大きくなるとした点が誤りで、杭径が大きくなるほど小さくなります。

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選択肢4のポイント

水平方向地盤反力係数K_hは、杭を横に単位量だけ動かしたとき、地盤が単位面積当たりに返してくる反力の大きさを表す値です（単位はkN/m³）。

杭径が大きくなると、同じ変位でも地盤のより広い・より深い範囲を巻き込んで変形させることになり、地盤はやわらかく応答します。その結果、単位面積当たりで見た反力係数K_hは小さくなります。基礎構造設計指針でも、K_hは杭径の負のべき乗に比例する形で表され、杭径が大きいほど値が下がります。

選択肢4は、杭径が大きくなるほどK_hが大きくなるとしていますが、関係は逆で誤りです。「太い杭ほど、単位面積当たりの水平地盤反力係数は小さい」と押さえます。

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覚え方

• 水平方向地盤反力係数K_hは、杭径が大きくなるほど小さくなる（杭径の負のべき乗に比例）
• 杭に作用する水平力は、地上高さと根入れ深さに応じて一定範囲で低減できる
• 杭の引抜き抵抗力には、長期・短期とも杭の有効自重を考慮できる
• 即時沈下は、粘性土・砂質土とも弾性体と仮定して計算してよい

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