一級建築士 学科 過去問

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H12 構造 問題6-25・解答

【設問6】中心圧縮力を受ける正方形断面の長柱の弾性座屈荷重Peに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、柱は全長にわたって等質等断面とする。  
1.  Peは、柱材のヤング係数に比例する。
2. Peは、柱材の断面積に比例する。
3. Peは、柱の材端条件が、「一端自由地端固定」の場合に比べて、「一端ピン地端固定」の場合のほうが大きい。
4. Peは、柱の材端条件が、「両端ピン」の場合に比べて、「両端固定水平移動拘束」の場合のほうが大きい。
5. Peは、柱の材端条件が、「一端自由地端固定」の場合に比べて、「両端ピン」の場合のほうが大きい。
 
■正解   2
× Peは、柱材の断面積に比例する。 
   eは、柱材の断面積に関係ない

Pe = πEI/ℓより求めるので断面積には関係ない。

 

【設問7】荷重及び外力に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.地震地域係数Zは、一般に、九州における値に比べて、本州の太平洋側における値のほうが大きい。
2.屋上から突出する水槽、煙突等の地震力に用いられる水平震度kは、地震地域係数Zに1.0以上の数値を乗じて得た数値とする。
3.地震力に対する各階の必要保有水平耐力Qunは、地震力によって各階に生じる水平力Qudに構造特性係数Ds及び形状係数Fesを乗じて計算する。
4.気象庁の震度階は、地震震源で放出されるエネルギーの大きさを表すマグニチュードから算定して決められる数値である。
5.地震層せん断力係数Ciは、建築物の設計用一次固有周期Tが1.0秒の場合、硬質地盤の場合に比べて、軟弱地盤の場合のほうが大きい。
 
■正解    4
× 気象庁の震度階は、地震震源で放出されるエネルギーの大きさを表すマグニチュードから算定して決められる数値である。
   気象庁の震度階は、その地点における地震の震度の程度(強さ)を指す数値である。
 
【設問8】荷重及び外力に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.積雪荷重の計算に用いる積雪の単位重量は、原則として、積雪量1cm当たり2.0kg/㎡以上とする。
2.百貨店の売場に連絡する廊下の積載荷重は、実況に応じて計算しない場合、百貨店の売場の積載荷重と同じ数値とすることができる。
3.屋根の軒先などの局部の風力係数は、屋根面や壁面の風力係数より大きくなる場合がある。
4.擁壁に作用する土圧は、背面土の内部摩擦角から求めた主働土圧係数を用いて算定する。
5.建築物の固有周期は、剛性の平方根に反比例し、質量の平方根に比例する。
 
■正解     2
×  百貨店の売場に連絡する廊下の積載荷重は、実況に応じて計算しない場合、百貨店の売場の積載荷重と同じ数値とすることができる

 百貨店の売場に連絡する廊下の積載荷重は、実況に応じて計算しない場合、百貨店の売場の積載荷重と同じ数値とすることはできない。(百貨店売場の積載荷重は2,900N/㎡であり、売場に連絡する廊下の積載荷重は3,500 N/㎡である。)

 

【設問9】土地及び地盤に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.地震力の算定に用いる地盤周期の測定は、常時微動測定、せん断波速度測定等によって行う。
2.スウェーデン式サウンディング試験は、ボーリング孔を利用したサウンディングであり、ハンマーを落下させてロッドを地中に貫入させる試験方法である。
3.地盤の許容支持力度の算定において、基礎の根入れ深さによる効果を考慮する場合、短期許容支持力度は長期許容支持力度の2倍とはならない。
4.構造体に作用する土圧の大小関係は、一般に、受働土圧>静止土圧>主働土圧である。
5. 過圧密された粘性土層の場合、地下水をくみ上げて水位を下げても、地下応力が先行圧密応力以下であれば、通常、沈下量は無視することができる。
 
■正解    2

× スウェーデン式サウンディング試験は、ボーリング孔を利用したサウンディングであり、ハンマーを落下させてロッドを地中に貫入させる試験方法である。

 スウェーデン式サウンディング試験は、ロッドの先にスクリューポイントを取り付け、所定の載荷による貫入量を測定したり、載荷状態でスクリューを回転させて一定量を貫入させるのに要する回転数を測定する試験方法である。

 

【設問10】木質構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.土台には、耐巧性を向上させるため、心材より辺材を用いた。
2.せん断を受けるボルト接合部には、靭性を向上させるため、太く短いボルトより細く長いボルトを用いた。
3.ボルト径が同じ場合、引張りを受けるボルト接合部には、せん断を受けるボルト接合部に比べて、大きな座金を用いた。
4.高さ15mの大断面木造建築物の柱及びはりにおいて、30分耐火の性能が要求される場合、25mmの燃えしろを除いた断面に生じる長期応力度が、短期許容応力度を超えないことを確認した。
5. 圧縮力を負担する構造耐力上主要な部分である柱の有効細長比は、150以下とした。
 
■正解    1

× 土台には、耐巧性を向上させるため、心材より辺材を用いた。

 土台には、耐巧性を向上させるため、辺材より心材を用いた

 

【設問11】壁式構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、耐力壁の縦方向及び横方向のせん断補強筋比をそれぞれ0.25%とした。
2.地上5階建の壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、3階の耐力壁のはり間及びけた行方向のそれぞれについての壁量は、12cm/㎡とした。
3.壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、耐力壁の実長は、同一の実長を有する部分の高さの30%以上となる値として、30cmを採用した。
4.壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、壁ばりの幅は、これに接する耐力壁の厚さ以上とした。
5.補強コンクリートブロック造の平屋の建築物において、耐力壁の頂部に鉄筋コンクリート造の屋根スラブを接着したので、臥梁は設けなかった。
 
■正解    3
× 壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、耐力壁の実長は、同一の実長を有する部分の高さの30%以上となる値として、30cmを採用した
 壁式鉄筋コンクリート造の建築物において、耐力壁の実長は、同一の実長を有する部分の高さの30%以上、かつ、45cm以上としなければならないので、45cmを採用した
 
【設問12】問題データなし
 
【設問13】鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.柱の帯筋は、せん断補強のほかに、帯筋で囲んだコンクリートの拘束と主筋の座屈防止に有効である。
2.変形能力のある建築物とするために、部材がせん断破壊する前に曲げ降伏するように設計した。
3.柱の帯筋の端部については、帯筋の両端を溶接することにより、帯筋端部にフックを設けない設計とした。
4.変形性能を高めるために、耐力壁の破壊形式を、基礎浮き上がり型にならないようにした。
5.変形能力のある建築物とするために、柱・はり接合部に脆性的な破壊が生じないことを確認した。
 
■正解    3
× 変形性能を高めるために、耐力壁の破壊形式を、基礎浮き上がり型にならないようにした
 変形性能を高めるために、耐力壁の破壊形式を、基礎浮き上がり型になってもやむを得ない。しかし、壁にX型のひび割れが入る脆性破壊は避けるべきである
(補足)鉄筋コンクリート造耐力壁の破壊形式としては、基礎回転系,曲げ破壊系,せん断破壊系がある。このうち、基礎回転系と曲げ破壊系は靭性に富んだ破壊形式であり、変形能力を高めるために、耐震壁の破壊形式は、基礎浮き上がり型になってもやむを得ない
 
【設問14】鉄骨鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.部材の終局せん断耐力は、鉄骨部分の終局せん断耐力と鉄筋コンクリート部分の終局せん断耐力との和とした。
2.柱の材軸方向における鋼材の全断面積は、コンクリートの全断面積の0.8%とした。
3.応力及び変形の計算に用いる部材の剛性は、鋼材の影響が小さかったので、コンクリートの全断面について求めた。
4.鉄骨とコンクリートとの付着応力度の検討に当たっては、コンクリートの充填しにくい部分を除いた付着面積を用いた。
5. 柱材の鉄骨ウェブの形式は、靭性を確保するため、充腹形から格子形に変更した。
 
■正解    5
× 柱材の鉄骨ウェブの形式は、靭性を確保するため、充腹形から格子形に変更した
 柱材の鉄骨ウェブの形式は、靭性を確保するため、格子形から充腹形に変更した
 
【設問15】鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.はりを設計するに当たり、そのたわみをスパン(支点間の距離)の1/200以下になるように、部材断面を決定した。
2.はりの端部が塑性状態に達するまで、はりに横座屈が生じないように横補剛材を入れた。
3.ラーメン構造のはりにおいて、曲げ剛性に余裕があるので、断面のせいを小さくするために、SN400B材を用いる代わりに、SN490B材を用いた。
4.圧縮力を負担する構造耐力上主要な部分である柱の有効細長比は、200以下とした。
5.H形鋼のはりと鉄筋コンクリートスラブとの間に生じるせん断力を伝達させるため、シヤーコネクターをはりに溶接し、合成ばり構造とした。
 
■正解     1

× はりを設計するに当たり、そのたわみをスパン(支点間の距離)の1/200以下になるように、部材断面を決定した。

 はりを設計するに当たり、そのたわみをスパン(支点間の距離)の1/300以下になるように、部材断面を決定した。

(補足)3. について
ポイント:強度とたわみ・断面寸法
強度を大きくすると
・たわみは小さくできない。
断面寸法(梁せい)は小さくできる
 
【設問16】鉄骨構造の接合部に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.柱脚の形式を露出型とする場合、柱脚に生じる軸力及びせん断力に加えて、曲げモーメントも考慮して、アンカーボルト、ベースプレート及び基礎コンクリート部分の設計をした。
2.柱脚の形式を埋込型とする場合、柱脚に作用する応力を、基礎コンクリートに埋込んだ柱と周辺のコンクリートとの付着により下部構造へ伝達させた。
3.柱脚の形式を根巻型とする場合、根巻きの上端部に大きな力が集中して作用するので、この部分の帯筋の数を増やした。
4.柱・はり接合部に設ける通しダイアフラムと箱型断面柱との接合は、完全溶込み溶接とした。
5.SS400級の部材を用いた柱・はり接合部のはり仕口において、その最大曲げ強度は、はりの全塑性モーメントの1.3倍以上となるように設計した。
 
■正解    2

× 柱脚の形式を埋込型とする場合、柱脚に作用する応力を、基礎コンクリートに埋込んだ柱と周辺のコンクリートとの付着により下部構造へ伝達させた。

 柱脚の形式を埋込型とする場合、柱脚に作用する応力を、基礎コンクリートに埋込んだ柱と周辺のコンクリートとの支圧により下部構造へ伝達させた。

 

【設問17】鉄骨構造において使用する高力ボルトに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.H型鋼のはりの現場接合部には、遅れ破壊が生じないF10Tの高力ボルトを用いる。
2.高力ボルト摩擦接合部の許容せん断応力度は、すべり係数を0.45として定められている。
3.せん断力と引張力とを同時に受ける接合部に高力ボルトを使用する場合には、引張力の大きさに応じて、高力ボルトの軸断面に対する許容せん断応力度を低減する。
4.一つの継手の中に高力ボルトと溶接とを併用する場合、溶接より後に施工する高力ボルト接合の部分については、高力ボルトにも応力を分担させることができる。
5.F10Tの高力ボルト摩擦接合において、同一径であれば1面摩擦接合4本締めの許容せん断力は、2面摩擦接合2本締めの場合と同じである。
 
■正解    4

× 一つの継手の中に高力ボルトと溶接とを併用する場合、溶接より後に施工する高力ボルト接合の部分については、高力ボルトにも応力を分担させることができる。 

○ 一つの継手の中に高力ボルトと溶接とを併用する場合、溶接より後に施工する高力ボルト接合の部分については、高力ボルトに応力を分担させることはできない

 

【設問18】水平力が作用する杭基礎に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.水平地盤反力係数は、杭幅が大きくなるほど大きい値となる。
2.長い杭において、杭頭が固定の場合、杭の曲げ剛性、杭幅及び杭に作用する水平力が同じであれば、水平地盤反力係数が大きいほど杭頭の曲げモーメントは小さくなる。
3.長い杭において、杭頭の水平変位は、杭の曲げ剛性、杭幅及び杭に作用する水平力が同じであれば、水平地盤反力係数が大きいほど小さくなる。
4.杭径が同じでも支持層が傾斜して杭長が異なる場合は、各杭が負担する水平力は異なる値として設計する。
5.  地震時に液状化する可能性のある地盤では、水平地盤反力係数を低減して、杭の水平力に対する検討を行う。
 
■正解     1

× 水平地盤反力係数は、杭幅が大きくなるほど大きい値となる。

 水平地盤反力係数は、杭幅が大きくなるほど小さい値となる。

 

【設問19】根切り・山留め計画に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.親杭横矢板工法は、止水をする必要のある根切り工事に採用される山留め工法である。
2.ヒービング現象は、主に軟弱な粘性土地盤において、根切り底面がふくれ上がることにより、山留め壁の安定性を損なうおそれのある現象である。
3.ボイリング現象は、主に地下水位の高い砂質土地盤において、砂中を上向きに流れる水の圧力で砂粒子がかき回され、わき上がることにより、山留め壁の安定性を損なうおそれのある現象である。
4.ディープウェル工法は、根切り底面の盤ぶくれ対策として、被圧地下水を低下させることができる。
5. ウェルポイント工法は、地下水位を低下させるための排水工法として、粗砂層からシルト質細砂層程度の地盤に適用される。
 
■正解    1
× 親杭横矢板工法は、止水をする必要のある根切り工事に採用される山留め工法である。
 親杭横矢板工法は、止水をする必要のある根切り工事に採用することのできない山留め工法である
 
【設問20】建築物の耐震設計等に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.「既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断」には、第1次診断法、第2次診断法及び第3次診断法があり、診断法の次数が上がるほど算定法は詳しくなり、結果の信頼性が高まる。
2.耐力壁の剛性及び耐力の評価をする場合、基礎の浮き上がりによって生じる回転は無視してよい。
3.偏心率や剛性率の算定に用いる耐力壁の剛性は、大地震動時に剛性低下することが明らかな場合を除いて、剛性低下率を用いて低減してはならない。
4.保有水平耐力の算定に当たって、一般構造用鋼材がJIS規格品であれば、鋼材の材料強度の基準強度を割増しすることができる。
5.一次設計用地震力によって生じる各階の層間変形角については、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるおそれがないことが確認された場合は、1/200以内とすることができる。
 
■正解    2
×  耐力壁の剛性及び耐力の評価をする場合、基礎の浮き上がりによって生じる回転は無視してよい
○  耐力壁の剛性及び耐力の評価をする場合、基礎の浮き上がりによって生じる回転を無視すると、建築物の保有水平耐力を過大評価することがあるので注意が必要である
 
【設問21】建築物の構造計画に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.耐力壁周辺の床スラブには、水平剛性及び水平耐力が特に必要なので、開口部を設けないようにした。
2.地震時に大きな水平加速度が建築物に直接作用しにくいように、積層ゴム支承などの機構を設け免震構造とした。
3.構造形式が異なる建築物の接続部には、エキスパンションジョイントを設け、構造的に分離し、それぞれ別々に設計した。
4.塔状建築物において、強風時の揺れを低減するために、制振装置を設置した。
5.鉄筋コンクリート構造の柱の設計において、腰壁や垂れ壁の付かない柱のほうが、同一構面内の腰壁や垂れ壁の付いた柱より先に降伏するものと仮定した。
 
■正解     5

× 鉄筋コンクリート構造の柱の設計において、腰壁や垂れ壁の付かない柱のほうが、同一構面内の腰壁や垂れ壁の付いた柱より先に降伏するものと仮定した。

   鉄筋コンクリート構造の柱の設計において、腰壁や垂れ壁の付かない柱のほうが、同一構面内の腰壁や垂れ壁の付いた柱より後に降伏するものと仮定した

(同一構面内の腰壁や垂れ壁の付いた柱は、短柱となり、脆性破壊が生じやすい。)

 

【設問23】木材及び木質系材料に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.集成材とは、ひき板又は小角材などを、その繊維方向を互いにほぼ並行にして、厚さ及び長さの方向に集成接着した材料である。
2.繊維方向の曲げに対する許容応力度は、一般に、普通構造材より構造用集成材のほうが大きい。
3.普通構造材の繊維方向の短期許容応力度は、長期許容応力度の1.5倍である。
4.木材は、含水率が長期にわたって15%以下に保たれると腐朽しにくい。
5.  木材の強度は、一般に、含水率が増加すると低下し、繊維飽和点以上では一定となる。
 
■正解    3
× 普通構造材の繊維方向の短期許容応力度は、長期許容応力度の1.5である
 普通構造材の繊維方向の短期許容応力度は、長期許容応力度の2/1.1である
 
【設問24】コンクリートに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.構造体コンクリートの1回の圧縮強度試験は、適当な間隔をおいた3台の運搬車から1個ずつ採取した合計3個の供試体により行う。
2.設計基準強度とは、構造計算において基準としたコンクリートの圧縮強度である。
3.AE剤等の混和剤は、コンクリートの性質を改良又は調整するために使用する。
4.コンクリートの中性化とは、コンクリートの表面から空気中の炭酸ガスを吸収することにより、コンクリート中のアルカリ性が失われていく現象である。
5.コンクリートのヤング係数は、コンクリートの圧縮強度にかかわらず一定である。
 
■正解    5
× コンクリートのヤング係数は、コンクリート圧縮強度にかかわらず一定である。
       コンクリートのヤング係数は、コンクリートの圧縮強度の値によって変化する
(E= 3.35×104×(γ/24)2×(F60)1/3 
 
【設問25】金属材料に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.アルミニウムのヤング係数は、一般構造用圧延鋼材と同程度である。
2.ステンレス鋼SUS304の「応力度-ひずみ度曲線」には、明確な降伏点がない。
3.建築構造用圧延鋼材SN400Bは、降伏後の変形能力と溶接性が保証された鋼材である。
4.鋼材は、一般に、載荷速度が大きくなると、その降伏強度と引張強さの値が大きくなる。
5.鋳鉄は、鋳鋼に比べて、曲げモーメント及び引張力に対して脆い破壊性状を示す。
 
■正解    1
×  アルミニウムのヤング係数は、一般構造用圧延鋼材と同程度である。
○  アルミニウムのヤング係数は、一般構造用圧延鋼材の約1/3である。