建築学生が学ぶ構造力学

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令和4年度 一級建築士 構造 No.25を解説、耐震設計に関する誤りを見抜くポイント

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令和4年度 一級建築士試験 学科IV(構造)No.25は、建築物の耐震設計に関する問題です。

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. 地震層せん断力係数の高さ方向分布を表すAi(上階・固有周期との関係)
  2. 方向別に異なる耐震計算ルートを適用してよいか
  3. 形状特性係数Fesの求め方(全階共通か階ごとか)
  4. 限界耐力計算で適用しなくてよい仕様規定

※ 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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Fesは階ごとに決まる係数なんです。形状特性係数Fesは、その階の硬さのバランス(剛性率Rs)と重心・剛心のずれ(偏心率Re)から、各階ごとに求めます。

剛性率や偏心率は階ごとに違うので、Fesも階ごとに値が変わります。選択肢3は「それぞれの最大値を用いて、全階共通の一つの値として算出する」としていますが、Fesを全階で1つにまとめることはしないので誤りなんですね。Fesは各階ごとに算出すると押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) Aiは上階になるほど、また設計用一次固有周期Tが長いほど大きくなる。正しい記述です。
2 ○(正しい) 張り間方向と桁行方向で構造形式が異なる場合、方向別に異なる耐震計算ルートを適用してよい。正しい記述です。
3 ×(誤り) Fesは各階ごとに、その階の剛性率と偏心率から求める。最大値で全階共通の一つの値にまとめるのは誤り。
4 ○(正しい) 限界耐力計算では、耐久性等関係規定以外の構造強度に関する仕様規定は適用しなくてよい。正しい記述です。

選択肢3は、Fesを剛性率・偏心率の最大値で全階共通の一つの値とする点が誤りで、Fesは各階ごとに算出します。

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選択肢3のポイント

選択肢3は「形状特性を表す係数Fesは、各階の剛性率及び偏心率のうち、それぞれの最大値を用いて、全階共通の一つの値として算出する」としています。Fesが建物全体で1つなのか階ごとなのかが論点です。

形状特性係数Fesは、必要保有水平耐力を割増すための係数で、剛性率から決まるFsと偏心率から決まるFeの積(Fes=Fs×Fe)で表されます。剛性が不揃いだったりねじれやすかったりする階ほど、Fesは大きくなります。

剛性率も偏心率も階ごとに値が違うため、Fesも当然階ごとに求めるものです。建物全体で最大値をとって1つにまとめるという扱いはしません。Fes=Fs×Feを各階ごとに計算すると押さえておきましょう。

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覚え方

  • 形状特性係数Fesは各階ごとに算出(全階共通の一つの値ではない)
  • Fes=Fs(剛性率から)×Fe(偏心率から)。階ごとに剛性率・偏心率が違う
  • Aiは上階ほど大きく・固有周期Tが長いほど大きい
  • 方向別に異なる耐震計算ルートを適用してよい

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一問一答

Q.

形状特性係数Fesは、建物全体で一つの値として求める?

いいえ、各階ごとに求めます。Fesはその階の剛性率と偏心率から決まり、剛性率・偏心率は階ごとに異なるためです。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和4年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV(構造)問題」
  • 建築基準法施行令第82条の3ほか
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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