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.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3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。

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. 壁式RC構造でコンクリート強度を高めたときの必要壁量
  2. 壁式RC構造と壁式PCa-RC構造の同じ階での混用
  3. SRC埋込み型柱脚の曲げ終局耐力の求め方
  4. SRC柱の充腹形・非充腹形鉄骨と靱性

※ 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3(これが最も不適当な記述)

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SRCの埋込み型柱脚の曲げ終局耐力は、「柱脚の鉄骨断面の曲げ終局耐力」と「埋込み部分の支圧力による曲げ終局耐力」のうち小さいほうに、鉄筋コンクリート部分の終局曲げ耐力を累加して求めます。選択肢3は、鉄骨断面と埋込部の支圧の両方を足し合わせる(累加する)としているので誤りなんですね。

強度を上げて必要壁量を小さくする・壁式RCと壁式PCa-RCの混用・充腹形のほうが靱性向上、はいずれも正しい。鉄骨断面と埋込部支圧は「小さいほう」を採る(足し合わせない)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) 壁式RC構造で設計基準強度を高くすると、一般に必要壁量を小さくできる。正しい記述です。
2 ○(正しい) 壁式RC構造と壁式PCa-RC構造は、一つの建築物の同じ階に混用できる。正しい記述です。
3 ×(誤り) 埋込み型柱脚の曲げ終局耐力は、鉄骨断面と埋込部支圧のうち小さいほうを採る。両方を累加するのは誤り。
4 ○(正しい) SRC柱では、格子形の非充腹形鉄骨より、フルウェブの充腹形鉄骨のほうが靱性の向上が期待できる。正しい記述です。

選択肢3は、鉄骨断面の曲げ終局耐力と埋込部分の支圧による曲げ終局耐力を「累加」するとした点が誤りで、正しくは両者のうち小さいほうに鉄筋コンクリート部分の終局曲げ耐力を累加します。

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選択肢3のポイント

選択肢3は、SRC埋込み型柱脚曲げ終局耐力を、鉄骨断面と埋込部の支圧を「足す」のか「小さいほうを採る」のか、が論点です。累加という言葉に引っ張られると間違えます。

埋込み型柱脚は、鉄骨を基礎に深く埋め込み、まわりのコンクリートの支圧で固定度を確保する形式です。その曲げ終局耐力は、まず「柱脚の鉄骨断面の曲げ終局耐力」と「埋込み部分の支圧力による曲げ終局耐力」のうち小さいほうを取り出します。先に壊れる(耐力の小さい)ほうで決まる、という考え方ですね。

そのうえで、鉄筋コンクリート部分の終局曲げ耐力を累加します。つまり累加するのは「(鉄骨か支圧の小さいほう)+RC部分」であって、鉄骨断面と支圧の両方を足すわけではありません。選択肢3は、その二つを足し合わせている点が誤りというわけです。「鉄骨と支圧は小さいほう」と覚えましょう。

ザックリ言えば、埋込み型柱脚は、鉄骨断面と埋込部支圧の小さいほうにRC部分を累加して曲げ終局耐力を求めるということです。

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覚え方

  • 埋込み型柱脚の曲げ終局耐力=鉄骨断面と埋込部支圧の「小さいほう」+RC部分(両者を足さない)
  • 壁式RC=コンクリート強度を高くすると必要壁量を小さくできる
  • 壁式RCと壁式PCa-RC=同じ階に混用できる
  • SRC柱=非充腹形(格子形)より充腹形(フルウェブ)のほうが靱性に有利

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一問一答

Q.

SRC埋込み型柱脚の曲げ終局耐力は、鉄骨断面と埋込部支圧の曲げ終局耐力を累加して求める?

違います。鉄骨断面と埋込部支圧のうち小さいほうを採り、それに鉄筋コンクリート部分の終局曲げ耐力を累加します。鉄骨と支圧の両方を足すのではありません。

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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」
  • 日本建築学会「鉄骨鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」
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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