建築学生が学ぶ構造力学

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令和2年度 一級建築士 構造 No.7を解説、地震力に関する誤りを見抜くポイント

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令和2年度 一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)No.7は、建築基準法における建築物に作用する地震力に関する問題です。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

地震層せん断力係数Ciの分布、必要保有水平耐力標準せん断力係数Co、振動特性係数Rt、係数Aiの固有周期が問われます。判断の決め手は、振動特性係数Rtが固有周期に対してどう動くかです。

引っかけの核心は、振動特性係数Rtを「固有周期Tが長くなるほど大きくなる」としているところにあります。Rtは逆に、Tが長い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) 地震層せん断力係数Ciは、係数Aiが上階ほど大きくなるため、最下層で最も小さくなります。
2 ○(正しい) 必要保有水平耐力を計算する場合、標準せん断力係数Coは1.0以上とします(大地震時)。
3 ×(誤り) 振動特性係数Rtは、設計用一次固有周期Tが長くなるほど小さくなります。大きくなるは誤りです。
4 ○(正しい) 係数Aiを算出する際の設計用一次固有周期Tは、Rtを算出する場合のTと同じ値を用います。

選択肢3は、Rtが固有周期Tが長くなるほど大きくなるとした点が誤りで、正しくはTが長くなるほど小さくなります。

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選択肢3のポイント

振動特性係数Rtは、地盤の種類と建築物の固有周期に応じて、地震力をどれだけ見込むかを調整する係数です。最大値は1.0で、そこから下がっていきます。

建築物は、固有周期Tが長い(背が高く、ゆっくり揺れる)ほど、地震の揺れに対して共振しにくく、応答が小さくなります。これを反映して、RtはTが長くなるほど小さくなる右下がりの関係です。Rtが小さくなれば、地震層せん断力係数Ci(=Z・Rt・Ai・Co)も小さくなります。

選択肢3は「Tが長くなるほど大きくなる」としていますが、これは関係がで誤りです。短周期側でRtが1.0に張り付き、周期が伸びるほど下がる、というグラフの形を押さえます。なお、選択肢4のとおり、Aiの計算とRtの計算では同じTを用います。

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覚え方

  • 振動特性係数Rtは、固有周期Tが長くなるほど小さくなる(最大1.0からの右下がり)
  • 地震層せん断力係数Ci=Z・Rt・Ai・Co。Aiは上階ほど大きく、Ciは最下層で最小
  • 必要保有水平耐力の標準せん断力係数Coは1.0以上/AiとRtの計算で用いるTは同じ

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理解度チェック

Q.

振動特性係数Rtは、建築物の設計用一次固有周期Tが長くなるほど大きくなる。〇か×か。

×。Rtは固有周期Tが長くなるほど小さくなります。最大値1.0からの右下がりの関係です。

Q.

地震層せん断力係数Ciは、最下層における値が最も小さくなる。〇か×か。

。係数Aiが上階ほど大きくなるため、Ciは最下層で最も小さくなります。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和2年度 一級建築士試験 学科の試験 学科Ⅳ(構造)問題」
  • 地震力(地震層せん断力係数Ci=Z・Rt・Ai・Co、Rtは固有周期Tが長いほど小さい、必要保有水平耐力のCoは1.0以上):建築基準法施行令第88条。
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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