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.23を解説、各種建築構造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.23は、各種建築構造に関する問題です。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

合成梁のフランジの局部座屈頭付きスタッドの設計せん断力、SRC造の柱脚、SRC柱のせん断終局耐力が問われます。決め手は、合成梁でどのフランジの局部座屈検討を省略できるかです。

引っかけの核心は、合成梁で「上下フランジのいずれも局部座屈の検討を省略できる」としているところです。省略できるのは、スラブと一体になった上フランジだけです。

※ 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) 局部座屈の検討を省略できるのは、スラブに接する上フランジのみです。上下フランジのいずれも省略できる、とする点が誤りです。
2 ○(正しい) 頭付きスタッドの設計水平せん断力は、曲げ終局時に合成梁の各断面に作用する圧縮力・引張力の関係から計算できます。正しい記述です。
3 ○(正しい) 地震時の軸力変動で引張力が生じるSRC造の最下階の鉄骨柱脚は、原則として埋込み形式とします。正しい記述です。
4 ○(正しい) SRC柱のせん断終局耐力は、鉄骨部分とRC部分それぞれで「曲げで決まる耐力」と「せん断で決まる耐力」の小さいほうを求め、その和とすることができます。正しい記述です。

選択肢1は、合成梁で上下フランジのいずれも局部座屈の検討を省略できるとした点が誤りで、省略できるのはスラブに接する上フランジのみです。

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選択肢1のポイント

合成梁は、H形鋼の梁の上にRCスラブを載せ、頭付きスタッドで一体化したものです。正の曲げ(下側が引張)を受けると、上フランジが圧縮になります。

この上フランジは、コンクリートスラブとスタッドでしっかり押さえられているため、局部座屈が拘束されます。だから上フランジについては局部座屈の検討を省略できます。しかし下フランジはスラブに拘束されていません。連続梁の中間支点付近など下フランジが圧縮になる領域では、局部座屈が起こりうるので、検討が必要です。

選択肢1は「上下フランジのいずれも省略できる」としていますが、省略できるのはスラブに接する上フランジだけで誤りです。「合成梁で拘束されるのは上フランジ。下フランジは別途検討」と押さえます。

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覚え方

  • 合成梁で局部座屈の検討を省略できるのは、スラブに接する上フランジのみ(下フランジは検討が必要)
  • 頭付きスタッドの設計せん断力は、曲げ終局時の圧縮力・引張力から計算
  • 引張力が生じるSRC最下階の鉄骨柱脚は、原則として埋込み形式
  • SRC柱のせん断終局耐力は、各部分の小さいほうの耐力の和とできる

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理解度チェック

Q.

合成梁では、上下フランジのいずれも局部座屈の検討を省略できる。〇か×か。

×。省略できるのはスラブに接する上フランジのみで、下フランジは検討が必要です。

Q.

地震時に引張力が生じるSRC造の最下階の鉄骨柱脚は、原則としてどの形式とするか。

埋込み形式です。引張力に対して定着を確保するためです。

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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」
  • 各種建築構造(合成梁の局部座屈はスラブに接する上フランジのみ省略可、頭付きスタッド、SRC柱脚・せん断終局耐力):各種合成構造設計指針・鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準(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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