建築士試験 解説ノート

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令和3年度 一級建築士 構造 No.26を解説、構造計画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.26は、建築物の構造計画に関する問題です。

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. 剛床と仮定できない場合の両妻面の耐力壁の負担せん断力
  2. 水平変形が大きいときのP-Δ効果
  3. RC柱・鉄骨梁の異種構造部材間の応力伝達
  4. ピロティ階の独立柱と保有水平耐力

※ 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1(これが最も不適当な記述)

剛床(面内で変形しない強い床)は、地震の水平力を耐力壁へ効率よく伝えます。逆に剛床と仮定できない(床が面内変形する)と、両妻面の耐力壁へ力が十分に伝わらず、負担せん断力は剛床仮定の場合より小さくなります。選択肢1は「大きくなる」としているので逆で誤りなんですね。

P-Δ効果・異種構造部材間の応力伝達・ピロティ階の保有水平耐力確保は、いずれも正しい。剛床と仮定できないと両妻面の耐力壁の負担せん断力は小さくなると押さえましょう。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ×(誤り) 剛床と仮定できない場合、両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床仮定より小さくなる。「大きくなる」は逆で誤り。
2 ○(正しい) 水平変形が大きくなると、P-Δ効果による付加的な応力及び水平変形が発生する。正しい記述です。
3 ○(正しい) 柱をRC造、梁を鉄骨造とする場合、異種構造の部材間における応力の伝達を考慮して設計する必要がある。正しい記述です。
4 ○(正しい) ピロティ階の独立柱の曲げ降伏による層崩壊を想定する場合、地震入力エネルギーの集中を考慮した十分な保有水平耐力を確保する。正しい記述です。

選択肢1は、剛床と仮定できない場合に両妻面の耐力壁の負担せん断力が「大きくなる」とした点が誤りで、正しくは床が力を伝えきれないため負担せん断力は剛床仮定より小さくなります

選択肢1のポイント

選択肢1は、剛床と仮定できないとき、両妻面の耐力壁の負担せん断力が剛床仮定より増えるのか減るのか、が論点です。剛床仮定が何のための仮定かを押さえると見抜けます。

剛床仮定とは、床が面内で変形しない(十分に固い)と考える仮定です。床が固ければ、地震の水平力を端部の耐力壁まで効率よく伝達でき、両妻面の耐力壁がしっかり力を受け持ちます。

ところが平面が細長く、床を剛床と仮定できない(面内でたわむ)場合、中央付近の床が大きく変形し、力が両端の耐力壁まで十分に届きません。その結果、両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床仮定で求めた値より小さくなります。選択肢1は逆向きに「大きくなる」としているので誤りです。「床が柔らかいと端の壁に力が届きにくい」と覚えましょう。

ザックリ言えば、剛床と仮定できないと両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床仮定より小さくなるということです。

覚え方

  • 剛床と仮定できない(床が面内変形)=両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床仮定より小さくなる
  • 剛床=水平力を耐力壁へ効率よく伝達する強い床
  • 水平変形が大きい=P-Δ効果で付加応力・付加変形が発生
  • ピロティ階の独立柱=地震入力エネルギーの集中を考慮し保有水平耐力を確保

一問一答

Q.

剛床と仮定できない場合、両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床仮定より大きくなる?

小さくなります。床が面内変形して水平力を端部の耐力壁まで伝えきれないため、両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床仮定で求めた値より小さくなります。

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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「建築物の構造関係技術基準解説書」
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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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