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.26を解説、耐震設計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.26は、建築物の耐震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

柱の軸力変動、腰壁付き梁の剛性、構造特性係数Ds、境界梁と耐力壁の負担せん断力が問われます。決め手は、境界梁の耐力を大きくすると耐力壁の負担せん断力がどう変わるかです。

引っかけの核心は、境界梁の曲げ耐力・せん断耐力を大きくすると「耐力壁の負担せん断力が小さくなる」としているところです。境界梁を強くすると壁どうしが一体化し、耐力壁の負担せん断力は大きくなります。

※ 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 正誤 解説
1 ○(正しい) 純ラーメン構造では、地震時の柱の軸方向力の変動は、一般に中柱より外柱のほうが大きくなります。正しい記述です。
2 ○(正しい) 腰壁付き梁の剛性は、腰壁と柱の間に完全スリットを設けても、腰壁が梁につながるため、その影響を考慮する必要があります。正しい記述です。
3 ○(正しい) 構造特性係数Dsは、架構が靱性に富むほど小さくすることができます。正しい記述です。
4 ×(最も不適当) 境界梁の曲げ耐力・せん断耐力を大きくすると、壁どうしが一体化して剛性が上がり、耐力壁の負担せん断力は大きくなります。小さくなる、とする点が誤りです。

選択肢4は、境界梁を強くすると耐力壁の負担せん断力が小さくなるとした点が誤りで、壁が一体化して負担せん断力は大きくなります。

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選択肢4のポイント

連層の耐力壁が2枚並び、その間を各階の梁(境界梁)でつないだ構造を考えます。この梁は、地震時に2枚の壁をつなぎ、壁どうしを一緒に働かせる役目をもちます。

境界梁の曲げ・せん断耐力を大きくすると、2枚の壁がより強く連結され、まるで1枚の大きな壁のように一体で抵抗します。一体化した壁は水平剛性が高くなるため、建物全体のせん断力のうち、この耐力壁が引き受ける割合(負担せん断力)は大きくなります。

選択肢4は、境界梁を強くすると耐力壁の負担せん断力が小さくなるとしていますが、関係はで誤りです。「境界梁を強くする=壁が一体化=耐力壁の負担せん断力は大きくなる」と押さえます。

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覚え方

  • 境界梁の耐力を大きくすると壁が一体化し、連層耐力壁の負担せん断力は大きくなる
  • 純ラーメンの柱の軸力変動は、中柱より外柱のほうが大きい
  • 構造特性係数Dsは、靱性に富むほど小さくできる
  • 腰壁付き梁は、完全スリットでも腰壁の剛性への影響を考慮する

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理解度チェック

Q.

連層耐力壁に接続する境界梁の耐力を大きくすると、耐力壁の負担せん断力は小さくなる。〇か×か。

×。境界梁を強くすると壁が一体化して剛性が上がり、負担せん断力は大きくなります。

Q.

構造特性係数Dsは、架構がどのような性質のとき小さくできるか。

靱性に富むほど小さくできます。よく変形して粘る架構ほど、必要保有水平耐力を小さくできます。

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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」
  • 耐震設計(境界梁と連層耐力壁の負担せん断力、柱の軸力変動、構造特性係数Ds、腰壁付き梁の剛性):建築物の構造関係技術基準解説書ほか。
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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