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.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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令和3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

剛性率、要求性能、二次設計、保有耐力接合、杭基礎が問われます。とくに保有耐力接合が何のための検討かが判断の決め手です。

引っかけの核心は、保有耐力接合です。保有耐力接合は、地震時に接合部が母材(部材)より先に壊れないようにする検討です。局部座屈を防止するための検討ではありません。

※ 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4(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) 各階の剛性率は、その階の層間変形角の逆数を、全ての階の層間変形角の逆数の相加平均で除した値です。
2 ○(正しい) 中程度の(稀に発生する)地震動に対して、構造耐力上主要な部分に損傷が生じないことは、耐震設計の要求性能の一つです。
3 ○(正しい) 二次設計は、建築物が弾性限を超えても、最大耐力以下であることや塑性変形可能な範囲にあることを確かめるために行います。
4 ×(誤り) 保有耐力接合の検討を局部座屈を防止するためとした点が誤り。保有耐力接合は、接合部が母材より先に破断しないようにする検討です。
5 ○(正しい) 杭基礎において、基礎の根入れの深さが2m以上の場合、基礎スラブ底面における地震による水平力を低減できます。

選択肢4は、保有耐力接合の目的を局部座屈の防止とした点が誤りで、接合部が母材より先に破断しないようにする検討です。

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選択肢4のポイント

保有耐力接合は、鉄骨造で、地震時に部材が十分に塑性変形してエネルギーを吸収する前に、接合部がもろく壊れる(破断する)のを防ぐための検討です。接合部の耐力を、つながる部材(母材)の全塑性耐力以上に確保します。

接合部が先に壊れると、部材の粘り(靱性)を生かせないまま倒壊につながります。そこで「接合部は母材より強く」しておきます。一方、局部座屈の防止は、板要素の幅厚比を制限することで行う別の対策です。

選択肢4は「保有耐力接合の検討は、局部座屈を防止するために行う」としていますが、目的が違います。保有耐力接合=接合部を母材より先に壊れないようにする、と押さえると見抜けます。

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覚え方

  • 保有耐力接合=接合部が母材より先に破断しないようにする(接合部の耐力を部材の耐力以上に)。局部座屈防止ではない
  • 局部座屈の防止は幅厚比の制限で行う
  • 剛性率は層間変形角の逆数から/二次設計は塑性変形可能な範囲を確認

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理解度チェック

Q.

鉄骨造の保有耐力接合の検討は、柱及び梁部材の局部座屈を防止するために行う。〇か×か。

×。保有耐力接合は接合部が母材より先に破断しないようにする検討です。局部座屈の防止は幅厚比の制限で行います。

Q.

中程度の(稀に発生する)地震動に対して、構造耐力上主要な部分に損傷が生じないことは、耐震設計の要求性能の一つである。〇か×か。

。稀に起こる地震では損傷させない、大地震では倒壊させない、というのが基本の考え方です。

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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」
  • 保有耐力接合は接合部が母材より先に破断しないようにする検討(局部座屈防止は幅厚比の制限)・剛性率の定義・二次設計・杭基礎の根入れと水平力低減:建築物の耐震設計の基本
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)

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