令和6年度 一級建築士 構造 No.25を解説、耐震設計の剛性率・固有周期・限界耐力計算の誤りを見抜くポイント
令和6年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.25は、建築物の耐震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
- RC耐力壁の耐力と基礎の浮き上がり
- 剛性率が所定値未満の階の層崩壊
- 長周期建物と地盤種別・必要保有水平耐力
- 限界耐力計算の安全限界固有周期
※ 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） | RC耐力壁は基礎の浮き上がりで耐力が決まる場合がある |
| 2 | ○（正しい） | 剛性率が所定値未満の階は地震時に層崩壊を起こして被害を受けやすい |
| 3 | ×（誤り） | 固有周期が長い建築物では軟弱地盤のほうが必要保有水平耐力は大きい（硬質地盤のほうが大きいとするのは誤り） |
| 4 | ○（正しい） | 限界耐力計算の安全限界固有周期は、保有水平耐力時の各階の水平変形から計算する |
選択肢3の「硬質地盤に建つ場合のほうが必要保有水平耐力は大きい」という記述が誤りで、正しくは軟弱地盤に建つ場合のほうが必要保有水平耐力は大きいです。
選択肢3のポイント
地震動の応答スペクトルを見ると、短周期域（剛性が高い建物）では硬質地盤ほど加速度が大きくなります。しかし長周期域では軟弱地盤のほうが変位・速度の成分が大きくなります。
建築基準法の地盤増幅係数Gs（スペクトル形状）は、軟弱地盤では長周期側で値が大きくなります。つまり超高層や柔な構造物（固有周期が長い）は軟弱地盤のほうが不利で、ザックリ言えば長周期建物は軟弱地盤で必要保有水平耐力が大きくなるわけです。
一方、正しい肢を整理すると、RC耐力壁は基礎の浮き上がりで耐力が決まる場合があり（選択肢1）、剛性率が所定値（0.6）未満の階は層崩壊を起こしやすく（選択肢2）、限界耐力計算の安全限界固有周期は保有水平耐力時の各階の水平変形から計算する（選択肢4）、という流れです。
覚え方
- 固有周期が長い建物 → 軟弱地盤で必要保有水平耐力が大きい（長周期成分が卓越）
- RC耐力壁は基礎の浮き上がりで耐力決定／剛性率0.6未満は層崩壊／安全限界固有周期は保有耐力時変形から
一問一答
Q.
設計用一次固有周期が長い建築物では、軟弱地盤と硬質地盤のどちらで必要保有水平耐力が大きくなるか。
軟弱地盤のほうが大きくなります。軟弱地盤では長周期成分が卓越するため、固有周期の長い建築物への地震の影響が大きくなります。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和6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3（これが最も不適当な記述）
固有周期と地盤種別・必要保有水平耐力の関係が逆なんです。設計用一次固有周期が長い建築物（高層・柔構造）では、硬質地盤より軟弱地盤のほうが必要保有水平耐力が大きくなります。硬質地盤のほうが大きい、とするのは逆で、軟弱地盤は長周期成分が卓越し長周期建物に不利なんです。