令和7年度 一級建築士 構造 No.24を解説、積層ゴムアイソレータの圧縮応力度分布に関する誤りを見抜くポイント
令和7年度 一級建築士試験 学科IV（構造）No.24は、制振構造及び免震構造に関する問題です。
この問題では、制振・免震構造に関する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
- 鋼材ダンパー（せん断パネル）の変形角
- オイルダンパーの制振効果の発揮域
- 直動型転がり支承の採用理由
- 積層ゴムアイソレータの圧縮応力度分布
※ 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） | 鋼材ダンパー（せん断パネル）を高剛性支持材で設置すると、パネルのせん断変形角は層間変形角より大きくなる |
| 2 | ○（正しい） | オイルダンパーは速度比例の減衰力で、比較的小さな揺れから制振効果を発揮する |
| 3 | ○（正しい） | 超高層免震の直動型転がり支承は、転倒モーメントでアイソレータに大きな引張軸力が生じる場合などに採用される |
| 4 | ×（誤り） | 積層ゴムアイソレータの圧縮応力度は中心部のほうが大きい（外周部のほうが大きいとするのは誤り） |
選択肢4は、外周部の圧縮応力度が中心部より大きいとした点が誤りで、中心部のほうが大きくなります。
選択肢4のポイント
積層ゴムアイソレータでは、圧縮荷重によりゴムが横方向に膨らもうとしますが、鋼板がこれを拘束します。この拘束効果は中心部ほど強く（四方から拘束）、外周部ほど弱くなります（外側に自由に膨らめる）。
そのため、圧縮応力度は中心部のほうが外周部より大きくなります。「外周部のほうが大きい」は誤りです。ザックリ言えば、中心部は三軸圧縮に近く応力が高い、外周部は応力が逃げやすいんです。
一方、正しい肢を整理すると、鋼材ダンパーを高剛性支持材で設置するとパネル変形角は層間変形角より大きく（選択肢1）、オイルダンパーは小さな揺れから制振効果を発揮し（選択肢2）、直動型転がり支承は引張軸力が生じる場合に採用される（選択肢3）、という流れです。
覚え方
- 積層ゴムの圧縮応力度は中心部＞外周部（中心は鋼板拘束で三軸圧縮に近い）
- オイルダンパーは小さな揺れから効く／直動型転がり支承は引張軸力対応に採用
一問一答
積層ゴムアイソレータの長期圧縮荷重時に、圧縮応力度が大きいのは中心部か外周部か。
中心部のほうが大きくなります。中心部は鋼板により四方から拘束されているため、三軸圧縮に近い状態になり応力度が高くなります。外周部はゴムが外側に膨らめるため応力度が低くなります。
オイルダンパーはどのような大きさの揺れから制振効果を発揮するか。
比較的小さな揺れから制振効果を発揮します。速度に比例した減衰力を生じるため、微小振動から大地震まで幅広い振動域で機能します。
出典
- 建築技術教育普及センター「令和7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「免震構造設計指針」
※ 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）
積層ゴムアイソレータでは、圧縮荷重で外周部のゴムが横に膨らもうとしますが内側の鋼板で拘束されます。この状態では中心部の圧縮応力度が外周部より大きくなります。「外周部のほうが大きい」は誤りで、中心部ほど鋼板に拘束され三軸圧縮に近く応力度が高いんです。