令和5年度 一級建築士 構造 No.23を解説、合成構造・混合構造のCFT・SRC・合成梁に関する誤りを見抜くポイント

令和5年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.23は、合成構造・混合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. SRC造の耐力・靱性（RC造との比較）
2. 合成梁のスタッドジベルの役割（鉄骨梁とスラブの一体化）
3. SRC造梁の曲げ耐力の算定（鉄骨部分＋RC部分の合算）
4. CFT柱の内部コンクリートが受ける鋼管の拘束効果

※ 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4（これが最も不適当な記述）

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CFT柱の内部コンクリートの強度の取り扱いが誤りなんです。CFT（コンクリート充填鋼管）柱では、内部コンクリートが鋼管による横拘束を受けるため、単体のコンクリートより強度・変形性能が向上します。設計上この拘束効果を考慮できるので、「拘束効果を受けず単体と同じ」とした選択肢4が最も不適当ということです。

各選択肢の正誤

選択肢4の「CFT柱の内部コンクリートは鋼管による拘束効果を受けないため、単体コンクリートと同じ強度として設計する」という記述が誤りで、正しくは拘束効果によって強度と変形性能が向上するです。

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CFTの拘束効果はなぜ生じるのか

コンクリートは圧縮力を受けると横方向に膨らもうとします。CFT柱では鋼管がそれを抑え込むため、コンクリートが三軸圧縮状態となります。三軸圧縮状態のコンクリートは一軸圧縮より格段に強く、変形能力も高くなるわけです。

例えば同じFcのコンクリートでも、CFT内部では有効な設計強度が大きくとれます。これを拘束効果と呼びます。

正しい肢を整理すると、SRC造は鉄骨とRCを組み合わせてRC造より高い耐力・靱性を発揮し（選択肢1）、合成梁のスタッドジベルは鉄骨梁とスラブの水平ずれを防いで一体化し（選択肢2）、SRC造梁の曲げ耐力は鉄骨部分とRC部分を合算して求められる（選択肢3）、という流れです。

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覚え方

• CFT内部コンクリート → 鋼管の拘束効果（三軸圧縮）→ 単体より強度・変形性能が向上
• スタッドジベルは鉄骨梁とスラブの一体化／SRC梁の曲げ耐力は鉄骨＋RCの合算

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一問一答

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