建築学生が学ぶ構造力学

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平成27年度 二級建築士 構造 No.19を解説、建築物の耐震設計に関する誤りを見抜くポイント

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平成27年度 二級建築士試験 学科Ⅲ(建築構造)No.19は、建築物の耐震設計に関する問題です。5つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

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この問題のポイント

偏心率と偏心距離・弾力半径の関係、固有周期と質量・剛性の関係、層間変形角の限度、鉄骨の保有耐力接合、耐震設計の目標が問われます。決め手は、剛性が同じとき質量が大きいと固有周期がどうなるかです。

引っかけの核心は、選択肢2の固有周期です。剛性が同じなら、質量が大きいほど固有周期は長くなり、記述は逆に短くなるとしています。

※ 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。

正解:選択肢2(これが最も不適当な記述)

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各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 偏心率は、各階の重心と剛心との距離(偏心距離)を、その階の弾力半径で除した値で、値が大きいほど特定の部材に損傷が集中する危険性が高くなります。
2 ×(不適当) 剛性が同じなら、質量が大きいほど固有周期は長くなります。質量が大きいほど短くなるとした点が誤りです。
3 ○(正しい) 各階の層間変形角は、一次設計用の地震力に対して、原則1/200以内とします。
4 ○(正しい) 鉄骨構造の保有耐力接合は、接合する部材が十分に塑性化するまで、接合部で破断が生じないようにする接合です。
5 ○(正しい) まれに発生する地震に対して建築物が損傷しないようにすることは、耐震設計の目標の一つです。

選択肢2は、剛性が同じとき質量が大きいほど固有周期が短くなるとした点が誤りで、正しくは質量が大きいほど長くなるです。

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選択肢2のポイント

固有周期は、建築物が1回揺れて戻るのにかかる時間です。単純化すると、固有周期は質量が大きいほど長く、剛性が大きいほど短くなります。

剛性が同じ条件で質量だけ増やすと、重い分だけゆっくり揺れるため、固有周期は長くなります。背の高い建築物や重い建築物ほど、周期が長い傾向です。

選択肢2は質量が大きいほど固有周期が短くなるとしていますが、逆です。「重いほど周期は長い・硬いほど周期は短い」と押さえておきましょう。

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覚え方

  • 剛性が同じなら、質量が大きいほど固有周期は長くなる(重いほど周期は長い)
  • 偏心率は偏心距離を弾力半径で除した値。大きいほど損傷が集中しやすい
  • 層間変形角は、一次設計で原則1/200以内

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理解度チェック

Q.

建築物の固有周期は、剛性が同じであれば、質量が大きいほど短くなる。〇か×か。

×。剛性が同じなら、質量が大きいほど固有周期は長くなります。

Q.

偏心率は、値が大きいほど特定の部材に損傷が集中する危険性が高い。〇か×か。

。偏心率が大きいほど、ねじれによって損傷が集中しやすくなります。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「平成27年度 二級建築士試験 学科の試験 学科Ⅲ(建築構造)問題」
  • 建築物の耐震設計(剛性一定なら質量が大きいほど固有周期は長い、偏心率=偏心距離÷弾力半径、層間変形角は原則1/200以内、保有耐力接合):建築基準法施行令第82条の2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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