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.21を解説、基礎の設計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.21は、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

パイルド・ラフト基礎、液状化と水平地盤反力係数異種基礎の併用、負の摩擦力への対応が問われます。判断の決め手は、杭基礎と直接基礎を併用するときの検討が、鉛直荷重時の不同沈下だけで足りるかです。

引っかけの核心は、異種基礎の併用で「鉛直荷重時の不同沈下の検討のみ」としているところにあります。杭基礎と直接基礎は地震時の動きが違うので、それだけでは足りません。

※ 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) 沈下が過大となるおそれがある地盤で、平均沈下量・不同沈下量を低減するためにパイルド・ラフト基礎を採用するのは適切です。
2 ○(正しい) 液状化のおそれがある地盤では、杭の水平抵抗の検討で水平地盤反力係数の値を低減します。
3 ×(誤り) 異種基礎の併用は地震時の挙動の違いも検討が必要で、鉛直荷重時の不同沈下の検討のみでは不十分です。
4 ○(正しい) 負の摩擦力が生じるおそれがあるとき、杭の表面に潤滑材を塗布して負の摩擦力を低減するのは適切です。

選択肢3は、異種基礎の併用で鉛直荷重時の不同沈下の検討のみとした点が誤りで、地震時の挙動の違いも検討する必要があります。

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選択肢3のポイント

杭基礎と直接基礎は、力の伝え方が違います。杭基礎は深い支持層に杭で力を伝え、直接基礎は浅い地盤で底面から力を伝えます。この2つを一つの建物の中で併用するのが、異種基礎の併用です。

この2つは、地震時の動きが大きく違います。揺れに対する水平方向の動きや、地震後の沈み方が、杭基礎の部分と直接基礎の部分でそろわず、境目に大きな力やずれが生じやすくなります。そのため、異種基礎を併用するときは、原則として避けるか、やむを得ず使うなら地震時の挙動まで含めて慎重に検討します。

選択肢3は「鉛直荷重時の不同沈下の検討のみ」で済ませています。これでは地震時の挙動の違いが抜けていて不十分なので誤りです。異種基礎の併用=地震時も検討、と押さえます。

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覚え方

  • 異種基礎(杭基礎+直接基礎)の併用は、鉛直荷重時の不同沈下だけでなく地震時の挙動の違いも検討する
  • 沈下を抑えたいときはパイルド・ラフト基礎/液状化のおそれでは水平地盤反力係数を低減
  • 負の摩擦力のおそれには杭表面に潤滑材(スリップ層)を塗布して低減

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理解度チェック

Q.

一つの建築物で高層部に杭基礎、低層部に直接基礎を併用する場合、鉛直荷重時の不同沈下の検討のみを行えばよい。〇か×か。

×。異種基礎の併用は、鉛直荷重時の不同沈下だけでなく地震時の挙動の違いも検討する必要があります。

Q.

杭に負の摩擦力が生じるおそれがあるとき、杭の表面に潤滑材を塗布することは有効である。〇か×か。

。杭の表面に潤滑材(スリップ層)を塗布すると、周面の摩擦が小さくなり、負の摩擦力を低減できます。

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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」
  • 基礎の設計(異種基礎の併用は地震時の挙動も検討、パイルド・ラフト基礎、液状化時の水平地盤反力係数の低減、負の摩擦力対策):建築基礎構造設計指針(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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