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.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2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

プレストレストコンクリートのポストテンション方式プレキャストPC床版、SRC構造の剛性評価、CFT柱の応力伝達が問われます。判断の決め手は、ポストテンション方式の説明が正しいかどうかです。

引っかけの核心は、ポストテンション方式の説明が、実は「プレテンション方式」の説明になっているところにあります。2つの方式を取り違えさせる問題です。

※ 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 ×(誤り) この説明はプレテンション方式です。ポストテンション方式は、硬化後にPC鋼材を緊張し定着具で固定します。
2 ○(正しい) プレキャストPC床版では、周囲の梁との接合部を、長期・短期の応力を相互に伝達できるように設計します。
3 ○(正しい) SRC構造で鋼材の影響が小さい場合、全断面についてコンクリートのヤング係数を用いて部材剛性を評価できます。
4 ○(正しい) CFT柱でせん断力の一部を充填コンクリートに負担させる場合、鋼管とコンクリートとの間で応力伝達できるように設計します。

選択肢1は、ポストテンション方式の説明としてプレテンション方式の内容を書いている点が誤りです。

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選択肢1のポイント

プレストレストコンクリートは、PC鋼材を引っ張ってコンクリートにあらかじめ圧縮力(プレストレス)を与え、ひび割れに強くする構造です。プレストレスを入れる順序によって、2つの方式があります。

プレテンション方式は、先にPC鋼材を緊張しておき、その周りに直接コンクリートを打設します。硬化後に緊張を解放すると、PC鋼材が縮もうとして、付着力を通じてコンクリートにプレストレスが伝わります。工場製作の小〜中部材に向きます。

一方、ポストテンション方式は、あらかじめシース(さや管)を埋め込んでコンクリートを打設し、硬化した後にシースへPC鋼材を通して緊張し、両端を定着具で固定します。付着ではなく定着具で力を保持するのが特徴です。現場での大スパン部材などに向きます。

選択肢1は「ポストテンション方式」と言いながら、「PC鋼材の周りに直接コンクリートを打設」「付着力によりプレストレスを導入」と、プレテンション方式の特徴を書いています。方式を取り違えているので誤りです。直接打設+付着=プレテンション、シース+定着具=ポストテンション、と区別します。

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覚え方

  • プレテンション=PC鋼材を先に緊張し直接打設・付着でプレストレス導入。ポストテンション=硬化後にシースへ通し緊張・定着具で固定
  • SRCで鋼材の影響が小さいときは全断面をコンクリートのヤング係数で剛性評価できる
  • CFT柱はせん断力を充填コンクリートに負担させるなら鋼管とコンクリートの応力伝達を設計する

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理解度チェック

Q.

ポストテンション方式は、PC鋼材の周りに直接コンクリートを打設し、硬化後に緊張して、付着力によりプレストレスを導入する方式である。〇か×か。

×。これはプレテンション方式の説明です。ポストテンション方式は、硬化後にシースへ通して緊張し、定着具で固定します。

Q.

SRC構造で鋼材の影響が小さい場合、全断面についてコンクリートのヤング係数を用いて部材剛性を評価できる。〇か×か。

。鋼材の影響が小さい場合は、全断面をコンクリートのヤング係数で評価する簡便な方法が認められます。

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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」
  • 各種建築構造(プレテンション方式=直接打設・付着、ポストテンション方式=シース・定着具、SRCの剛性評価、CFT柱の応力伝達):プレストレストコンクリート設計施工規準・各種合成構造設計指針(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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