令和4年度 一級建築士 構造 No.21を解説、杭基礎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.21は、杭基礎に関する問題です。
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
- 砂質地盤での極限周面摩擦力度（埋込み杭と場所打ち杭の比較）
- 杭の引抜き方向の許容支持力における有効自重の扱い
- 軟弱地盤の杭基礎で地盤の水平変位による応力を考慮するか
- 杭頭の固定度と杭頭曲げモーメントの関係
※ 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） | 場所打ちコンクリート杭は杭周面が地盤と密着するため、埋込み杭より極限周面摩擦力度が大きい。正しい記述です。 |
| 2 | ○（正しい） | 引抜き方向の許容支持力では、長期・短期ともに杭の有効自重（浮力を減じた自重）を考慮できる。正しい記述です。 |
| 3 | ×（誤り） | 軟弱地盤では、慣性力に加えて地盤の水平変位による応力も考慮する必要がある。「考慮しなくてよい」は誤り。 |
| 4 | ○（正しい） | 杭頭の固定度が高いほど杭頭に曲げが集中するため、杭頭の曲げモーメントは大きくなる。正しい記述です。 |
選択肢3は、慣性力を検討していれば地盤の水平変位による応力は考慮しなくてよいとする点が誤りで、軟弱地盤では両方を考慮します。
選択肢3のポイント
選択肢3は「軟弱地盤における杭基礎の設計では、慣性力に対して検討しているので、地盤の水平変位により生じる応力を考慮しなくてもよい」としています。地震時に杭が受ける作用を取りこぼしていないかが論点です。
地震時の杭には、大きく2つの力がかかります。1つは建物の重さが揺れて杭頭に伝わる慣性力、もう1つは地盤そのものが波打って水平にずれ、その変位が杭を曲げる地盤変位（キネマティック作用）です。
軟弱地盤は地震で大きく揺れ動くので、地盤変位による応力が無視できません。慣性力だけを検討して地盤変位を切り捨てると、地中部の杭の曲げを過小評価してしまいます。軟弱地盤の杭は地盤の動きにも引きずられると押さえておきましょう。
覚え方
- 軟弱地盤の杭は慣性力＋地盤の水平変位の両方を考慮する
- 地震時の杭の作用＝慣性力（上からの揺れ）＋地盤変位（地盤に引きずられる）
- 周面摩擦力度は場所打ち杭＞埋込み杭（杭周固定液の埋込み杭）
- 杭頭の固定度が高いほど杭頭の曲げモーメントは大きい
一問一答
Q.
軟弱地盤の杭基礎では、慣性力を検討すれば地盤の水平変位による応力は無視してよい？
無視できません。軟弱地盤は地震で大きく水平変位するため、慣性力に加えて地盤変位により杭に生じる応力も考慮します。
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「建築基礎構造設計指針」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢3（これが最も不適当な記述）
地盤そのものが動くと、杭はそれに引きずられるんです。地震時の杭には、建物の揺れが伝わる慣性力と、地盤自体が水平にずれて杭を押す地盤変位の2つの作用がかかります。
とくに軟弱地盤では地盤が大きく水平変位するので、慣性力だけを見て地盤変位による応力を無視するのは危険です。選択肢3は「慣性力を検討しているから地盤の水平変位による応力は考慮しなくてよい」としているので誤りなんですね。軟弱地盤は慣性力＋地盤変位の両方を見ると押さえましょう。