令和6年度 二級建築士 構造 No.18を解説、重心と剛心が一致ならねじれ振動は生じないを見抜くポイント

令和6年度 二級建築士試験 学科III（建築構造）No.18は、建築物の耐震設計、構造計画等に関する問題です。

この問題では、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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この問題で問われていること

1. 一次設計・二次設計の構成
2. RC造のひび割れと固有周期
3. 重心と剛心・剛性率とねじれ振動
4. 鉄骨造の保有耐力と接合部
5. 木造軸組の床の面内剛性

※ 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5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3（これが最も不適当な記述）

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建築物の各階で重心と剛心の位置が一致していれば、偏心がないため、ねじれ振動は生じません。剛性率が0.6未満の階があると、その階に変形・損傷が集中しやすくはなりますが、それは「ねじれ振動」ではなく層の変形集中によるものです。ねじれ振動の原因は、重心と剛心のずれ（偏心）です。

選択肢3は「ねじれ振動が生じて」としているので、誤りなんです。ねじれ振動は偏心が原因（重心と剛心が一致なら生じない）と押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢3の「重心と剛心が一致しているが剛性率0.6未満の階があるとねじれ振動が生じて損傷を受けやすい」という記述が誤りで、重心と剛心が一致していればねじれ振動は生じません。

独学だと、こういう論点の背景を一つずつ調べるだけで時間が溶けます。要点を絞った講義で効率よく進めたいなら、スタディングの建築士講座（スマホ完結・大手の約1/10）を無料で試せます。

選択肢3のポイント

選択肢3は「各階で重心と剛心の位置が一致しているが、剛性率が0.6未満の階がある場合には、地震時にねじれ振動が生じて損傷を受けやすい」としていますが、ここが誤りです。重心と剛心が一致していれば偏心がなく、ねじれ振動は生じないんです。

ねじれ振動は、平面内で重心（質量の中心）と剛心（剛さの中心）の位置がずれている（偏心している）と生じますね。地震力は重心に作用し、建物は剛心を中心に回ろうとするので、両者がずれるとねじれて回転します。重心と剛心が一致＝偏心なし＝ねじれなし。一方、剛性率が0.6未満の階（周囲より柔らかい階）はその階に変形・損傷が集中しやすくなりますが、これは層ごとの硬さのアンバランスによるもので、ねじれとは別の現象です。選択肢3は原因を取り違えているんです。

誤りの核心は、偏心がないのにねじれ振動が生じるとした点です。ねじれは偏心が原因、変形集中は剛性率の問題と押さえましょう。

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覚え方

• ねじれ振動の原因は偏心（重心と剛心のずれ）＝一致すればねじれなし／剛性率が小さい階は変形集中
• 耐震設計は一次設計（稀な地震で損傷しない）＋二次設計（極めて稀な地震で崩壊しない）
• RC造はひび割れで剛性が下がり固有周期が長くなる
• 木造軸組の床の面内剛性は厚物の構造用合板で高める

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