令和4年度 一級建築士 構造 No.17を解説、鉄骨構造の設計に関する誤りを見抜くポイント
令和4年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.17は、鉄骨構造の設計に関する問題です。
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
- H形鋼梁のフランジ幅と、必要な横補剛の箇所数の関係
- 軽量な建築物の柱継手・柱脚における暴風時の応力の組合せ
- 細長比の大小と筋かいの抵抗タイプ（強度抵抗型・エネルギー吸収型）
- 冷間成形角形鋼管柱に筋かいを取り付けるときの局部補強
※ 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 | ×（誤り） | フランジ幅が大きい梁ほど横座屈しにくく、必要な横補剛の箇所数は少なくなる。「多くなる」は逆。 |
| 2 | ○（正しい） | 軽量な建築物では、暴風時に積載荷重を無視したほうが柱に引抜きが生じて不利になる場合があるため、その組合せも検討する。正しい記述です。 |
| 3 | ○（正しい） | 細長比の大きな筋かいは強度抵抗型、小さな筋かいはエネルギー吸収型で、中間領域は不安定な挙動を示しやすい。正しい記述です。 |
| 4 | ○（正しい） | 冷間成形角形鋼管柱に筋かいを取り付けると管壁に局部変形が生じやすいため、補強が必要。正しい記述です。 |
選択肢1は、フランジ幅が大きい梁ほど横補剛の箇所数が多くなるとする点が誤りで、正しくは少なくなるです。
選択肢1のポイント
選択肢1は「梁のせい・断面積・ウェブ厚が同一であれば、フランジ幅が大きい梁ほど必要な横補剛の箇所数は多くなる」としています。横補剛が何のためにあるかが論点です。
横補剛は、曲げを受ける梁の圧縮側フランジが横へ逃げる横座屈を止めるために設けます。横座屈のしにくさは、梁の弱軸（フランジの幅方向）まわりの剛性で決まります。
フランジ幅を大きくすると、弱軸まわりの断面二次モーメントが増えて横座屈しにくくなります。横座屈しにくい梁は補剛点の間隔を広げられるので、必要な横補剛の箇所数はかえって少なくなるわけです。せい・断面積・ウェブ厚を同じに揃えても、フランジが広い梁のほうが補剛は楽になる、と覚えておきましょう。
覚え方
- 横補剛は梁の横座屈を止めるためのもの。横座屈しにくい梁ほど箇所数は少なくてよい
- フランジ幅が大きい＝弱軸まわりの剛性が高い → 横座屈しにくい → 横補剛は少なく済む
- 筋かいは細長比が大きいと強度抵抗型・小さいとエネルギー吸収型・中間は不安定
- 冷間成形角形鋼管柱に筋かいを付けるなら局部変形防止の補強が必要
一問一答
Q.
せい・断面積・ウェブ厚が同じなら、フランジ幅が大きい梁は横補剛の箇所数がどうなる？
少なくなります。フランジ幅が大きいほど弱軸まわりの剛性が高く横座屈しにくいので、補剛点の間隔を広げられるためです。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和4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「鋼構造設計規準」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢1（これが最も不適当な記述）
フランジ幅と横座屈のしやすさの向きが逆なんです。横補剛は梁の横座屈を止めるために設けますが、フランジ幅が大きい梁ほど弱軸まわりの剛性が高く、そもそも横座屈しにくくなります。
横座屈しにくい梁は、補剛する間隔を広げられる、つまり必要な横補剛の箇所数は少なくて済むわけです。選択肢1は「フランジ幅が大きい梁ほど箇所数は多くなる」としているので逆なんですね。フランジ幅が大きいほど横補剛は少なくてよいと押さえましょう。