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令和3年度 一級建築士 構造 No.11を解説、鉄筋コンクリート構造に関する誤りを見抜くポイント

令和3年度 一級建築士試験 学科IV(構造)No.11は、鉄筋コンクリート構造に関する問題です。

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。

この問題で問われていること

  1. 柱の内法高さとせん断耐力・靱性の関係
  2. 軸方向圧縮力の大きさと柱の靱性の関係
  3. 耐力壁の壁筋間隔とひび割れ
  4. 柱梁接合部のせん断終局耐力とコンクリート強度

※ 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2(これが最も不適当な記述)

柱は、大きな軸方向圧縮力を受けるほど靱性(粘り)が低下し、脆性的に壊れやすくなります。選択肢2は「大きな軸方向圧縮力を受けるもののほうが靱性は高い」としていますが逆で誤りなんですね。だから柱の軸力比には上限が設けられています。

内法高さ・壁筋間隔・接合部せん断耐力の記述は、いずれも正しい。軸方向圧縮力が大きいほど柱の靱性は低下すると押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) 同じ断面なら内法高さが小さい(短柱)ほどせん断耐力は大きくなるが、せん断破壊しやすく靱性は低下する。正しい記述です。
2 ×(誤り) 大きな軸方向圧縮力を受ける柱ほど靱性は低下する。「靱性が高い」は逆で誤り。
3 ○(正しい) 耐力壁の壁筋の間隔を小さくすると、ひび割れの進展を抑制できる。正しい記述です。
4 ○(正しい) 柱梁接合部のせん断終局耐力は、コンクリートの圧縮強度が大きくなると増大する。正しい記述です。

選択肢2は、大きな軸方向圧縮力を受ける柱のほうが「靱性は高い」とする点が誤りで、軸方向圧縮力が大きいほど柱の靱性は低下します。

選択肢2のポイント

選択肢2は、軸方向圧縮力の大きさと柱の靱性の関係についての記述です。圧縮力が大きいと粘り強くなるのか、もろくなるのかが論点です。

RC柱は、地震時に曲げで粘り強く変形できる(靱性に富む)ことが望まれます。しかし、軸方向の圧縮力が大きいと、コンクリートが圧縮で先に潰れやすくなり、変形能力=靱性は低下します。圧縮側コンクリートの余裕が減るためで、軸力が大きい柱ほど脆性的(急に壊れる)になります。

このため、保有水平耐力計算などでは柱の軸力比に上限を設け、軸力が大きすぎる柱に頼らない設計とします。選択肢2は「軸力が大きいほど靱性が高い」と逆に述べているので誤りです。「軸力大→もろい」と覚えましょう。

ザックリ言えば、柱は軸方向圧縮力が大きいほど靱性が低下する(軸力比に上限)ということです。

覚え方

  • 柱の靱性=軸方向圧縮力が大きいほど低下(軸力比に上限を設ける)
  • 内法高さが小さい短柱=せん断耐力は大きいがせん断破壊しやすく靱性低下
  • 耐力壁の壁筋間隔を小さくするとひび割れの進展を抑える
  • 柱梁接合部のせん断終局耐力はコンクリート圧縮強度が大きいほど増大

一問一答

Q.

大きな軸方向圧縮力を受けるRC柱は靱性が高い?

逆です。軸方向圧縮力が大きいほどコンクリートが潰れやすく、柱の靱性は低下します。だから軸力比に上限を設けます。

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出典

  • 建築技術教育普及センター「令和3年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV(構造)問題」
  • 日本建築学会「鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」
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編集・解説

建築士試験 解説ノート編集部

建築業界の実務経験をもとに、一級・二級建築士試験の「構造」を過去問から整理しています。運営者情報

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