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.14を解説、鉄筋コンクリート構造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.14は、鉄筋コンクリート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

柱の軸力と塑性変形性能、梁の貫通孔とせん断耐力柱梁接合部のせん断耐力、耐力壁の側柱が問われます。判断の決め手は、柱梁接合部のせん断耐力が梁の主筋量で変わるかどうかです。

引っかけの核心は、柱梁接合部のせん断耐力が「梁の主筋量が多くなるほど大きくなる」としているところにあります。接合部のせん断耐力は、梁の主筋量では決まりません。

※ 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) 柱は、作用する軸方向圧縮力が大きいほど、一般に、塑性変形性能が低下します。
2 ○(正しい) 梁は、貫通孔を設けることにより、一般に、せん断耐力が小さくなります。
3 ×(誤り) 柱梁接合部のせん断耐力は接合部の断面・コンクリート強度で決まり、梁の主筋量では大きくなりません。
4 ○(正しい) 耐力壁は、壁板の周辺に側柱を設けることにより、一般に、塑性変形性能が向上します。

選択肢3は、柱梁接合部のせん断耐力が梁の主筋量で大きくなるとした点が誤りで、接合部のせん断耐力は梁の主筋量では決まりません。

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選択肢3のポイント

柱梁接合部は、柱と梁が交わる箱状の部分です。地震時には、ここに大きなせん断力が集中します。このせん断力に耐える接合部のせん断耐力は、接合部の断面の大きさ(柱幅・せい)と、コンクリートの強度などで決まります。

一方、取り付く梁の主筋量は、接合部に「どれだけのせん断力が入ってくるか(作用力)」を左右します。梁の主筋が多いほど梁が強くなり、接合部に流れ込むせん断力は大きくなります。つまり、梁主筋が多いと接合部は不利になりやすいのです。

選択肢3は、梁主筋量が多いほど接合部の「せん断耐力」が大きくなるとしていますが、これは取り違えです。梁主筋量で変わるのは作用するせん断力(負担側)であって、接合部のせん断耐力(抵抗側)ではありません。耐力は接合部の断面とコンクリート強度で決まる、と押さえます。

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覚え方

  • 柱梁接合部のせん断耐力は接合部の断面・コンクリート強度で決まる。梁の主筋量では大きくならない(梁主筋が多いと作用せん断力が増え不利)
  • 柱は軸方向圧縮力が大きいほど塑性変形性能が低下する
  • 梁の貫通孔はせん断耐力を下げる/耐力壁は側柱を設けると塑性変形性能が向上する

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理解度チェック

Q.

柱梁接合部は、取り付く梁の主筋量が多くなるほど、一般に、せん断耐力が大きくなる。〇か×か。

×。接合部のせん断耐力は接合部の断面・コンクリート強度で決まります。梁主筋が多いと、むしろ作用するせん断力が増えて不利になります。

Q.

柱は、作用する軸方向圧縮力が大きいほど、一般に、塑性変形性能が低下する。〇か×か。

。軸方向圧縮力が大きいほど、柱は脆性的になり、塑性変形性能が低下します。

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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」
  • 鉄筋コンクリート構造(柱梁接合部のせん断耐力は接合部断面・コンクリート強度で決まる、軸力大で塑性変形性能低下、貫通孔でせん断耐力低下、側柱で塑性変形性能向上):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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