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令和5年度 一級建築士 構造 No.8を解説、建築基準法の風荷重に関する誤りを見抜くポイント

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令和5年度 一級建築士試験 学科IV(構造)No.8は、風荷重に関する問題です。

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. 屋根葺き材と構造骨組の設計に用いる基準風速V0は同じか
  2. 屋根葺き材の設計に用いる速度圧(平均速度圧かガスト速度圧か)
  3. 基準風速V0の定義(地上10mの10分間平均風速相当)
  4. ガスト影響係数Gfと建物高さHの関係

※ 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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屋根葺き材の設計に用いる速度圧の説明が誤りなんです。屋根葺き材には平均速度圧 q̅ ではなく、瞬間的な突風を考慮したガスト速度圧(q̅ にガスト影響係数 Gf を乗じた値)を用います。q̅ 自体はGfを含まない平均値なので、「平均速度圧q̅がGfを考慮する」とした選択肢2が最も不適当ということです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 屋根葺き材と構造骨組の設計に用いる基準風速V0は同じ値
2 ×(誤り) 屋根葺き材にはガスト速度圧(q̅×Gf)を用いる。「平均速度圧q̅がGfを考慮する」は誤った説明
3 ○(正しい) V0は稀に発生する暴風時を想定した地上10mにおける10分間平均風速に相当
4 ○(正しい) ガスト影響係数GfはHが大きいほど小さくなる(高い建物ほど平均風に近づく)

選択肢2の「平均速度圧q̅はガスト影響係数Gfを考慮する」という記述が誤りで、正しくは屋根葺き材の設計にはq̅にGfを乗じたガスト速度圧を用いるです。

独学だと、こういう論点の背景を一つずつ調べるだけで時間が溶けます。要点を絞った講義で効率よく進めたいなら、スタディングの建築士講座(スマホ完結・大手の約1/10)を無料で試せます。

構造骨組と屋根葺き材で速度圧はどう違うのか

構造骨組(建物全体の耐力部材)の風圧力算定には、平均速度圧 q を用います。これは風の時間平均値で計算した速度圧です。

屋根葺き材(瓦・折板・ガラス等)は局部的に突風を受けると剥がれやすいため、瞬間的な最大風速を考慮したガスト速度圧(=q̅ × Gf)を使います。GfはGust Factor(ガスト係数)で、1より大きい値です。平均速度圧 q̅ にこの倍率を掛けることで突風の影響を見込むわけです。

なお基準風速V0は構造骨組にも屋根葺き材にも同じ値を使い(選択肢1)、V0自体は地上10mの10分間平均風速相当(選択肢3)。ガスト影響係数Gfは建物が高くなるほど風が安定して小さくなる(選択肢4)、という関係も押さえておきたいですね。

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覚え方

  • 骨組は平均風、葺き材はガスト(突風)。剥がれやすい外装材ほど突風への余裕が必要
  • 屋根葺き材 → ガスト速度圧(q̅×Gf)/構造骨組 → 平均速度圧(q)
  • ガスト影響係数Gf → 建物が高いほど小さい(高い建物ほど平均風に近づく)

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一問一答

Q.

屋根葺き材の風圧力算定で用いる速度圧は、平均速度圧q̅かガスト速度圧か。

ガスト速度圧(q̅にガスト影響係数Gfを乗じた値)です。突風による剥がれを考慮します。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和5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87条(風圧力)
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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