建築学生が学ぶ構造力学

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令和5年度 一級建築士 構造 No.26を解説、エキスパンションジョイントの設計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.26は、エキスパンションジョイントに関する問題です。

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. エキスパンションジョイント(EJ)の目的(温度変化・不同沈下・地震時の相対変位の吸収)
  2. 振動特性が異なる複数棟の衝突防止にEJが有効か
  3. EJで各棟を切り離して独立した構造計算を行うこと
  4. 免震建物と隣接建物の間のEJのクリアランスの取り方

※ 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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エキスパンションジョイントの免震建物への適用に関する記述が誤りなんです。免震建物は地震時に大きく水平移動するため、隣接する一般建物との間には通常より大きなクリアランスが必要です。免震建物のEJは大きな変形量を前提に設計するので、「通常と同程度でよい」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 正誤 解説
1 ○(正しい) エキスパンションジョイントは温度変化・不同沈下・地震時の相対変位を吸収するために設ける
2 ○(正しい) 用途・高さ・構造が異なる複数の棟を持つ建物では、各棟の振動特性の違いによる衝突を防ぐためにエキスパンションジョイントを設けることが有効
3 ○(正しい) エキスパンションジョイントは各棟の構造を完全に切り離すため、独立した構造計算が可能となる
4 ×(誤り) 免震建物は地震時の水平変形量が大きいため、隣接建物との間のクリアランスは通常建物より大きく確保する必要がある

選択肢4の「免震建物のエキスパンションジョイントのクリアランスは通常建物と同程度でよい」という記述が誤りで、正しくは免震建物は大きな水平変形が生じるため、大きなクリアランスが必要です。

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免震建物でクリアランスが大きく必要なのはなぜか

耐震設計の建物では地震時の層間変形角が約1/100〜1/200程度ですが、免震建物では免震層が4050cm程度水平移動することがあります。

このため隣接する建物や塀との間に小さなクリアランスしかないと、地震時に衝突(ポウンディング)が生じて大きな損傷につながります。免震建物の設計では、想定最大変形量を踏まえた十分な空隙(クリアランス)を確保することが重要です。一方、選択肢1〜3はEJの目的(相対変位の吸収)・棟の衝突防止・独立構造計算として正しい記述です。

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覚え方

  • 免震建物のEJ → 免震層変形量(大きい)に対応した大きなクリアランスが必要(免震=大きく動く)
  • EJは温度変化・不同沈下・地震時相対変位を吸収し、棟を切り離して独立構造計算を可能にする

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一問一答

Q.

免震建物と隣接建物の間のエキスパンションジョイントのクリアランスは、一般の耐震建物と比べて大きくすべきか小さくすべきか。

大きくする必要があります。免震建物は地震時に免震層が大きく水平変形するため、隣接建物との衝突を防ぐための空隙を十分に確保する必要があります。

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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」
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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