令和5年度 一級建築士 構造 No.14を解説、RC保有水平耐力計算における靭性に関する誤りを見抜くポイント
令和5年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.14は、RC保有水平耐力計算における部材の靭性に関する問題です。
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
- 両端が曲げ降伏する梁の内法スパンと靭性の関係
- 柱の引張鉄筋比と靭性の関係
- 軸方向応力度が小さい柱の平均せん断応力度と靭性の関係
- 壁式構造の耐力壁とラーメン構造の耐力壁の靭性の比較
※ 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） | 両端曲げ降伏する梁は内法スパンが小さいほど靭性が低下する（短スパンは剪断破壊しやすい） |
| 2 | ×（誤り） | 柱の引張鉄筋比が大きくなるほど靭性は低下する（向上するとするのは誤り） |
| 3 | ○（正しい） | 軸方向応力度が小さい柱は、曲げ降伏時の平均せん断応力度が小さいほど靭性が向上する |
| 4 | ○（正しい） | 壁式構造の耐力壁はラーメン構造の耐力壁に比べて靭性が低下する |
選択肢2の「引張鉄筋比が大きいほど靭性は向上する」という記述が誤りで、正しくは引張鉄筋比が大きいほど靭性は低下するです。
引張鉄筋比が大きいと靭性が下がるのはなぜか
曲げ降伏する柱において、引張鉄筋比が大きいと引張力は十分に抵抗できます。しかしその反力として圧縮側コンクリートの負担が増加します。
圧縮側コンクリートが過大な応力を受けると脆性的に圧壊しやすくなり、変形能力が低下します。ザックリ言えば、鉄筋を増やすと引張は強くなるが、圧縮側コンクリートが先に壊れやすくなるということです。靭性を高めるには引張鉄筋の過剰な増大を避けつつ帯筋（横補強筋）を多く入れるほうが効果的なんです。
正しい肢を整理すると、両端曲げ降伏の梁は内法スパンが短い（せん断スパン比が小さい）ほど靭性が低下し（選択肢1）、軸応力度が小さい柱は平均せん断応力度が小さいほど靭性が向上し（選択肢3）、壁式の耐力壁はラーメンの耐力壁より靭性が低い（選択肢4）、という流れです。
覚え方
- 柱の引張鉄筋比↑ → 靭性↓（圧縮側コンクリートへの負担増で脆性的に）
- 靭性を下げる要因 → 主筋過多・短スパン（せん断スパン比小）・高せん断応力度・壁式
一問一答
Q.
曲げ降伏する柱で太径鉄筋を主筋に用いる場合、引張鉄筋比が大きくなると靭性はどうなるか。
低下します。引張鉄筋比が大きいと圧縮側コンクリートへの負担が増え、脆性的な破壊を起こしやすくなるためです。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和5年度 一級建築士試験 学科の試験 学科IV（構造）問題」
※ この記事の確認日：2026年6月
正解：選択肢2（これが最も不適当な記述）
柱の引張鉄筋比と靭性の関係が逆なんです。太径の異形鉄筋を主筋に用いる柱では、引張鉄筋比が大きくなるほど靭性は低下します。引張鉄筋が多いと圧縮側コンクリートへの負担が増え、脆性的な破壊を起こしやすくなるので、「向上する」とした選択肢2が最も不適当ということです。