令和3年度 一級建築士 構造 No.28を解説、コンクリート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.28は、コンクリートに関する問題です。
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
- 硬化初期の低温と強度発現
- 供試体寸法と圧縮強度の関係
- 荷重速度と圧縮強度の関係
- ヤング係数（応力ひずみ曲線上の定義）
※ 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。
各選択肢の正誤
| 選択肢 | 正誤 | 解説 |
|---|---|---|
| 1 | ○（正しい） | 硬化初期に温度が想定より著しく低いと、一般に強度発現が遅延する。正しい記述です。 |
| 2 | ○（正しい） | 供試体の形状が相似の場合、寸法が小さいほど圧縮強度は大きくなる（寸法効果）。正しい記述です。 |
| 3 | ○（正しい） | 圧縮強度試験で、荷重速度が速いほど大きい強度を示す。正しい記述です。 |
| 4 | ×（誤り） | ヤング係数は最大応力の1/3点と原点を結ぶ割線の勾配で表す。「圧縮強度時の点と原点を結ぶ勾配」は誤り。 |
選択肢4は、ヤング係数を「圧縮強度時の点と原点を結ぶ直線の勾配」とした点が誤りで、正しくは原点と最大応力の1/3の点を結ぶ割線の勾配で表します。
選択肢4のポイント
選択肢4は、コンクリートのヤング係数を、応力ひずみ曲線のどの2点を結ぶ勾配で定義するか、が論点です。「圧縮強度時の点」か「1/3点」かの違いを見抜けるかがカギです。
コンクリートの応力ひずみ曲線は、最初は直線に近く、最大応力（圧縮強度）に近づくほど寝てくる上に凸の曲線です。もし原点と圧縮強度時の点（曲線の頂点）を結ぶと、後半の寝た部分を含むぶん勾配が小さく出て、実際の弾性的な硬さを表せません。
そこで一般には、原点と最大応力の1/3程度の点を結んだ割線弾性係数でヤング係数を定義します。曲線の初期に近い部分を使うので、コンクリートの剛性を適切に表せます。選択肢4は結ぶ点を「圧縮強度時の点」としているので誤り。「ヤング係数は1/3点の割線」と覚えましょう。
ザックリ言えば、ヤング係数は原点と最大応力の1/3点を結ぶ割線の勾配で表すということです。
覚え方
- ヤング係数＝原点と最大応力の1/3点を結ぶ割線の勾配（圧縮強度時の点ではない）
- 硬化初期に低温＝強度発現が遅延
- 供試体寸法が小さいほど圧縮強度は大きい（寸法効果）
- 荷重速度が速いほど圧縮強度は大きく出る
一問一答
Q.
コンクリートのヤング係数は、応力ひずみ曲線上の圧縮強度時の点と原点を結ぶ勾配で表す？
違います。原点と最大応力の1/3程度の点を結んだ割線の勾配（割線弾性係数）で表します。圧縮強度時の点まで結ぶと勾配が小さく出て剛性を表せません。
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」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢4（これが最も不適当な記述）
コンクリートのヤング係数は、応力ひずみ曲線の原点と、最大応力の1/3の点（割線）を結んだ勾配で表すのが一般的です。曲線は上に凸なので、圧縮強度（最大応力）の点と原点を結ぶと勾配が小さく出てしまうんですね。選択肢4は「圧縮強度時の点と原点を結ぶ直線の勾配」としているので誤りです。
低温で強度発現が遅れる・供試体が小さいほど強度が大きい・荷重速度が速いほど強度が大きい、はいずれも正しい。ヤング係数は最大応力の1/3点と原点を結ぶ割線の勾配と押さえましょう。