建築学生が学ぶ構造力学

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令和3年度 一級建築士 構造 No.18を解説、鉄骨構造の耐震計算に関する誤りを見抜くポイント

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令和3年度 一級建築士試験 学科IV(構造)No.18は、鉄骨構造の耐震計算に関する問題です。

この問題では、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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この問題で問われていること

  1. ルート1-1での層間変形角・剛性率・偏心率の確認
  2. ルート1-2での梁の保有耐力横補剛の要否
  3. ルート2での筋かいの水平力分担率に応じた応力割増し
  4. ルート3でのDs算定と柱梁接合部パネル

※ 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。上記は、その4つの記述で問われている論点を整理したものです。

正解:選択肢2(これが最も不適当な記述)

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「ルート1-2」は、ルート1-1より規模の大きい建築物に使う簡易ルートで、梁が早く横座屈して耐力が落ちないように、保有耐力横補剛が必要です。選択肢2は「梁は保有耐力横補剛を行う必要はない」としているので誤りなんですね。

ルート1-1での層間変形角等の確認不要・ルート2での筋かいの分担率に応じた応力割増し・ルート3のDs算定の扱いは、いずれも正しい。ルート1-2では梁の保有耐力横補剛が必要と押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) ルート1-1で計算する場合、層間変形角・剛性率・偏心率を確認する必要はない。正しい記述です。
2 ×(誤り) ルート1-2では梁の保有耐力横補剛を行う必要がある。「行う必要はない」は誤り。
3 ○(正しい) ルート2では、水平力を負担する筋かいの水平力分担率に応じて、地震時の応力を割り増して許容応力度計算を行う。正しい記述です。
4 ○(正しい) ルート3の構造特性係数Dsの算定において、柱梁接合部パネルの耐力を考慮する必要はないとする扱いは適当。正しい記述です。

選択肢2は、ルート1-2で梁の保有耐力横補剛を「行う必要はない」とした点が誤りで、正しくは保有耐力横補剛が必要です。

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選択肢2のポイント

選択肢2は、簡易な計算ルートであるルート1-2で、梁の保有耐力横補剛が要るのか要らないのか、が論点です。ルートごとに何を省けるかの整理が問われます。

ルート1-2は、ルート1-1より規模の大きい建築物にも使える簡易ルートですが、そのぶん部材が地震時に粘れることを担保する条件が付きます。その一つが保有耐力横補剛で、梁が全塑性モーメントに達する前に横座屈で耐力が落ちないよう、横補剛を確保するものです。

つまりルート1-2では梁の保有耐力横補剛が必要。横補剛を省けるのは、より簡易なルート1-1など限られた場合です。選択肢2は「行う必要はない」としているので誤りというわけです。「ルート1-2=保有耐力横補剛が必要」と覚えましょう。

ザックリ言えば、ルート1-2では梁の保有耐力横補剛を行う必要があるということです。

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覚え方

  • ルート1-2=梁の保有耐力横補剛が必要(横座屈で耐力低下させない)
  • ルート1-1=層間変形角・剛性率・偏心率の確認は不要
  • ルート2=筋かいの水平力分担率に応じて地震時応力を割増し
  • ルート3=Dsを用いた保有水平耐力計算

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一問一答

Q.

ルート1-2で計算する場合、梁の保有耐力横補剛は行う必要がない?

必要です。ルート1-2では、梁が横座屈で耐力低下しないように保有耐力横補剛を確保します。横補剛を省けるのはルート1-1など限られた場合です。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和3年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV(構造)問題」
  • 国土交通省告示(構造計算ルート・保有耐力横補剛)
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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