建築学生が学ぶ構造力学

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令和3年度 二級建築士 構造 No.18を解説、建築物の構造計画に関する誤りを見抜くポイント

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令和3年度 二級建築士試験 学科Ⅲ(建築構造)No.18は、建築物の構造計画等に関する問題です。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

耐力壁の配置、積雪荷重、欠込みの補強、ピロティ階、基礎の選定が問われます。とくに重心と剛心の関係が判断の決め手です。

引っかけの核心は、耐力壁の配置です。地震時のねじれを防ぐため、耐力壁は重心と剛心の距離(偏心)ができるだけ小さくなるように、バランスよく配置します。大きくするのではありません。

※ 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1(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 ×(誤り) 重心と剛心の距離ができるだけ大きくなるように耐力壁を配置したとした点が誤り。偏心はできるだけ小さくして、ねじれを防ぎます。
2 ○(正しい) 多雪区域以外の規模が大きい緩勾配の鉄骨造屋根では、積雪後の降雨の影響を考慮して、屋根の勾配や水平投影長さに応じて積雪荷重を割り増します。
3 ○(正しい) 構造耐力上主要な柱の所要断面積の1/4を欠込みしたので、欠込み部分を補強するのは適切です。
4 ○(正しい) ピロティ階の必要保有水平耐力は、「剛性率による割増し係数」と「ピロティ階の強度割増し係数」のうち、大きいほうの値を用いて算出します。
5 ○(正しい) 地盤の長期許容応力度20kN/m²未満であったので、基礎杭を用いた構造を採用するのは適切です。

選択肢1は、重心と剛心の距離を大きくなるようにとした点が誤りで、偏心はできるだけ小さくします。

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選択肢1のポイント

剛心は、水平力を受けたときに建物が回転する中心、重心は質量の中心です。地震の水平力は重心に、抵抗は剛心まわりに働きます。

重心と剛心が離れている(偏心が大きい)と、地震時に建物がねじれて、一部の柱や壁に変形・力が集中し、危険になります。そこで耐力壁は、偏心ができるだけ小さくなるように、平面的にバランスよく配置します。

選択肢1は「重心と剛心の距離ができるだけ大きくなるように」配置するとしていますが、逆です。偏心は小さく(バランスよく配置)、と押さえると見抜けます。

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覚え方

  • 重心と剛心の距離(偏心)はできるだけ小さく(耐力壁をバランスよく配置・ねじれ防止)
  • 緩勾配の大規模鉄骨屋根は積雪後の降雨を考慮して積雪荷重を割増し
  • ピロティ階の必要保有水平耐力は2つの割増し係数の大きいほう/地盤20kN/m²未満は基礎杭

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理解度チェック

Q.

耐力壁は、各階の重心と剛心との距離ができるだけ大きくなるように配置するのがよい。〇か×か。

×。重心と剛心の距離(偏心)はできるだけ小さくします。偏心が大きいと地震時にねじれが生じます。

Q.

ピロティ階の必要保有水平耐力は、剛性率による割増し係数とピロティ階の強度割増し係数のうち、大きいほうを用いる。〇か×か。

。安全側をとり、2つの割増し係数のうち大きいほうの値を用います。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和3年度 二級建築士試験 学科の試験 学科Ⅲ(建築構造)問題」
  • 耐力壁は重心と剛心の距離(偏心)を小さく配置しねじれを防ぐ・緩勾配屋根の積雪荷重割増し・柱の欠込みと補強・ピロティ階の割増し係数:建築物の構造計画の基本
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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