一級建築士 学科 過去問

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H15 構造 問題7-25・解答

【設問7】地震力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.基礎部分に免震層を配置した建築物の場合、極めて稀に起こる地震動に対する上部構造の検討においては、一般に、許容応力度設計を行うことができる。
2.建築物の地上部分に作用する地震力は、建築物の固有周期が長い場合、一般に、硬い地盤に比べて、軟らかい地盤のほうが大きくなる。
3.限界耐力計算において、建築物の安全限界固有周期が同じ場合、建築物の減衰が大きいほど地震力は小さくなる。
4.建築物の固有周期は、質量の平方根に比例し、剛性の平方根に反比例する。
5.地震層せん断力係数の建築物の地上部分における高さ方向の分布を示す係数Aiの値は、一般に、建築物の上層ほど小さくなる。

■正解     5

× 地震層せん断力係数の建築物の地上部分における高さ方向の分布を示す係数Aiの値は、一般に、建築物の上層ほど小さくなる

 地震層せん断力係数の建築物の地上部分における高さ方向の分布を示す係数Aiの値は、一般に、建築物の上層ほど大きくなる


【設問8】建築物等の構造計算に用いる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.構造躯体及び仕上げを軽量化することにより、固定荷重とともに地震力についても低減することができる。
2.床の構造計算において、単位面積当たりの積載荷重は、実況によらない場合、教室に比べて学校のバルコニーのほうが小さい。
3.地下外壁に作用する土圧を静止土圧として算定する場合、砂質土及び粘性土については、一般に、静止土圧係数を0.5程度としている。
4.多雪区域における暴風時に組み合わせる積雪荷重は、短期の積雪時における積雪荷重を低減して用いることができる。
5.  風圧力の計算に用いる速度圧は、その地方における基準風速の2乗に比例する。

■正解    2

× 床の構造計算において、単位面積当たりの積載荷重は、実況によらない場合、教室に比べて学校のバルコニーのほうが小さい。 

 床の構造計算において、単位面積当たりの積載荷重は、実況によらない場合、教室に比べて学校のバルコニーのほうが大きい


【設問9】土質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.土の含水比は、一般に、細粒分含有率が大きくなるほど小さくなる。
2.三軸圧縮試験により、土の粘着力及び内部摩擦角を求めることができる。
3.スウェーデン式サウンディング試験により、原位置における土の硬軟、締まり具合又は土層の構成を判定するための静的貫入抵抗を求めることができる。
4.地盤の極限鉛直支持力は、一般に、土のせん断破壊が生じることにより決定される。
5.  擁壁に作用する土圧は、一般に、背面土の内部摩擦角が大きくなるほど小さくなる。

■正解     1
× 土の含水比は、一般に、細粒分含有率が大きくなるほど小さくなる
 土の含水比は、一般に、細粒分含有率が大きくなるほど大きくなる
(補足)細粒分(さいりゅうぶん)とは、粒径が小さい、つまり粒が細かい粘土やシルトのこと。砂に比べて粘土のほうが含水比は大きくなる。

【設問10】木質構造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.荷重継続時間を3か月程度と想定した積雪荷重を検討する場合、木材の繊維方向の許容応力度は、通常の長期許容応力度の1.5倍とする。
2.設計用水平荷重は、建築物の形状によっては、地震荷重に比べて風荷重のほうが大きいことがある。
3.引張力のみを負担する筋かいには、厚さ1.5cm、幅9cmの木材を使用することができる。
4.1か所の接合部に種類の異なる接合具を併用したときの接合部の耐力は、それぞれの許容耐力を加算することはできない。
5.  木造軸組工法の建築物の布基盤の底盤の厚さは、所定の構造計算を行わない場合、15cm以上とする。

■正解    1
× 荷重継続時間を3か月程度と想定した積雪荷重を検討する場合、木材の繊維方向の許容応力度は、通常の長期許容応力度の1.5倍とする
○  荷重継続時間を3か月程度と想定した積雪荷重を検討する場合、木材の繊維方向の許容応力度は、通常の長期許容応力度の.2倍とする

【設問11】壁式鉄筋コンクリート構造に関する次の記述のうち、(社)日本建築学会「壁式鉄筋コンクリート造設計規準」に適合しないものはどれか。
1.実長が45cm未満の壁については、耐力壁とみなさなかった。
2.耐力壁の見付け面積に対する横筋及び縦筋の間隔については、それぞれ30cm以下とした。
3.地上3階建の建築物における各階の耐力壁については、その厚さを12cm、かつ、構造耐力上主要な鉛直支点間の距離の1/25とした。
4.地上5階建の建築物における1階のはり間方向及びけた行方向の壁量については、それぞれ15cm/㎡とした。
5.  平屋建の建築物において、耐力壁の開口部の鉛直縁に配筋する曲げ補強筋として、1-D13を用いた。

■正解     3
×   地上3階建の建築物における各階の耐力壁については、その厚さを12cm、かつ、構造耐力上主要な鉛直支点間の距離の1/25とした
○   地上3階建の建築物における各階の耐力壁については、その厚さを1階・2階では18cm以上3階では15cm以上、かつ、構造耐力上主要な鉛直支点間の距離の1/22とした

【設問12】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.外柱の柱はり接合部においては、一般に、靱性を確保するため、はりの下端筋は、上向きに定着させ、はりの上端筋及び下端筋の柱はり接合部内における水平定着長さを十分にとる。
2.コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、一般に、コンクリートの設計基準強度が高くなるほど大きくなる。
3.コンクリートの耐久設計基準強度Fdは、構造物の設計時に定めた耐久性を確保するために必要な強度であり、「計画供用期間の級」に応じて定められている。
4.はりの曲げに対する断面算定において、はりの引張鉄筋比がつり合い鉄筋比以下の場合、はりの許容曲げモーメントは、at(引張鉄筋の断面積)×ft(鉄筋の許容引張応力度)×j(曲げ材の応力中心距離)により求めることができる。
5.柱はり接合部のせん断補強筋については、一般に、その間隔を、150mm以下、かつ、隣接する柱のせん断補強筋間隔の1.5倍以下とし、せん断補強筋比については、0.2%以上とする。

■正解     2
× コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、一般に、コンクリートの設計基準強度が高くなるほど大きくなる
   コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、一般に、コンクリートの設計基準強度が高くなるほど小さくなる

【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.普通コンクリートを使用する柱の小径は、所定の構造計算を行わない場合、その構造耐力上主要な支点間の距離の1/15以上とする。
2.構造耐力上主要な部分である耐力壁の厚さは、一般に、12cm以上とする。
3.スラブのひび割れに対して配慮する場合、スラブの各方向の全幅について、鉄筋全断面積のコンクリート全断面積に対する場合は、0.3%以上とし、配筋は、全幅に均等とすることが望ましい。
4.異形鉄筋を主筋とする柱において、脆性的な破壊形式である付着割裂破壊を避けるため、柱の断面の隅角部に径の大きい鉄筋を配置することが望ましい。
5.はりの圧縮鉄筋は、一般に、「クリープによるたわみの抑制」及び「地震に対する靱性の確保」に効果がある。

■正解    4
(補足)柱および梁において、断面の隅角部に太い鉄筋を配置した場合には、耐力が曲げ強度近くに達すると、節が周辺コンクリートを押し広げようとする作用により、被り部分のコンクリートが剥落し、主筋に沿った付着割裂破壊によって脆性的な破壊を示すことがある。この破壊を防ぐには、細い鉄筋を多く配置する方がよい。 

【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.柱の塑性変形能力は、軸方向力が小さく、全断面の曲げ耐力に対する鉄骨部分の負担の割合が大きいほど、向上する。
2.柱の曲げ強度は、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分のそれぞれの終局耐力の累加が最大となる一般化累加強度式により算定することができる。
3.柱の脚部は、地震時の軸方向力の変動により引張力が生じる場合、原則として、埋込み形式とする。
4.コンクリート充填鋼管(CFT)柱において、はりからのせん断力は、柱はり接合部にダイアフラム、シャーコネクター等を使用しない場合、充填コンクリートと鋼管との付着力により充填コンクリートに伝達される。
5.部材の終局せん断耐力は、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分において、それぞれの「曲げで決まる耐力」と「せん断で決まる耐力」のいずれか大きいほうの耐力を求め、それらの耐力の和とすることができる。

■正解    5
× 部材の終局せん断耐力は、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分において、それぞれの「曲げで決まる耐力」と「せん断で決まる耐力」のいずれか大きいほうの耐力を求め、それらの耐力の和とすることができる。
 部材の終局せん断耐力は、鉄骨部分と鉄筋コンクリート部分において、それぞれの「せん断で決まる耐力」を求め、それらの耐力の和とすることができる

【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.すみ肉溶接のサイズは、母材の厚さが異なる場合、一般に、薄いほうの母材の厚さ以下とする。
2.ラーメン構造において、靱性を高めるために、塑性化が予想される柱又ははりについては、断面の幅厚比の小さい部材を用いる。
3.せいの高いI形の断面を有するはりに設ける中間スチフナは、ウェブのせん断座屈に対する耐力を高める効果がある。
4.ラーメン構造の柱材の座屈長さは、節点の水平移動が拘束されていない場合、一般に、その柱材の節点間距離より短くなる。
5.山形鋼を用いた筋かい材を材軸方向に配置された一列の高力ボルトによりガセットプレートに接合する場合、筋かい材の有効断面積は、高力ボルトの本数が多いほど、大きくすることができる。

■正解     4

× ラーメン構造の柱材の座屈長さは、節点の水平移動が拘束されていない場合、一般に、その柱材の節点間距離より短くなる

 ラーメン構造の柱材の座屈長さは、節点の水平移動が拘束されていない場合、一般に、その柱材の節点間距離より長くなる


【設問16】鉄骨構造、地上3階建の建築物の構造設計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、この建築物は、柱とはりにH形鋼、筋かいに山形鋼を用い、はり間方向をラーメン構造、けた行方向を筋かい構造によるものとする。
1.   けた行方向に設ける筋かいは、引張力に対して設計した。
2.剛接合の柱はり接合部のパネルゾーンは、接続する柱及びはりからの曲げモーメントとせん断力とを等価なせん断力に置換して設計した。
3.はりの継手は、せん断力をフランジ継手が負担し、曲げモーメントをウェブ継手が負担するものとして設計した。
4.ベースプレート及びアンカーボルトからなる露出柱脚は、軸方向力及びせん断力とともに、回転量の拘束に伴う曲げモーメントに対しても設計した。
5.小ばりと大ばりとの接合部は、小ばりを単純ばりとして取り扱う場合、小ばりからのせん断力に対して設計した。

■正解    3
× はりの継手は、せん断力をフランジ継手が負担し、曲げモーメントをウェブ継手が負担するものとして設計した。
 はりの継手は、せん断力をウェブ継手が負担し、曲げモーメントをフランジ継手が負担するものとして設計した

【設問17】問題データなし

【設問18】基礎構造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.直接基礎の使用限界状態に対応する検討項目のうち、「基礎の変形角及び傾斜角」は、上部構造に対する影響を確認するための項目である。
2.地盤改良の目的は、液状化の防止、支持地盤の造成、圧密沈下の促進、掘削時の安全確保等である。
3.同一地盤に設ける直接基礎の単位面積当たりの極限鉛直支持力度は、支持力式により求める場合、一般に、基礎底面の平面形状にかかわらず同じ値となる。
4.水平地盤上の円形基礎の即時沈下量は、地盤を一様な半無限弾性体と仮定すれば、基礎に作用する荷重度が同じ場合、基礎の直径に比例する。
5.基礎部材の設計において、接地圧を求める場合に考慮すべき荷重には、「上部構造から伝達される軸方向力・水平力・曲げモーメント」、「基礎の自重」及び「基礎直上の埋戻し土の重量」がある。

■正解    3
直接基礎の極限鉛直支持力を算定するための支持力式は、
Ru=qu・A=(ic・α・c・Nc+iγ・β・γ1・B・η・Nγ+iq・γ2・Df・Nq)・A 
Ru:直接基礎の極限鉛直支持力(kN)
qu:単位面積当たりの極限鉛直支持力度(kN/㎡)
A:基礎の底面積(㎡,荷重の偏心がある場合には有効面積Aeを用いる)
Nc・Nγ・Nq:支持力係数(内部摩擦角φに依存し,φが大きいほど大きくなる)
c:支持地盤の粘着力(kN/㎡)
γ1:支持地盤の単位体積重量(kN/m3)
γ2:根入れ部分の土の単位体積重量(kN/m3)
α・β:基礎の形状係数(基礎底面の形状が連続,正方形,長方形,円形で異なる)
η:基礎の寸法効果による補正係数
ic・iγ・iq:荷重の傾斜に対する補正係数
B:基礎幅(m)
Df:根入れ深さ(m)
よって、直接基礎の極限鉛直支持力度quは、基礎底面の平面形状によって基礎の形状係数α,βが異なるので、同じ値とはならない。建築基礎構造設計指針 5章5.2節1

【設問19】杭基礎等に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.一様な地盤に設ける杭については、杭及び地盤を弾性と仮定すれば、杭頭に加わる水平力が同じ場合、杭頭変位は、水平地盤反力係数が大きくなるほど増加する。
2.単杭の鉛直支持力は、「鉛直載荷試験」又は「杭の施工法の影響を考慮した支持力算定式」により評価する。
3.地盤沈下地帯における負の摩擦力を受ける杭については、「杭の沈下量、基礎の変形角及び傾斜角」及び「杭体の強度」の検討を行う。
4.パイルド・ラフト基礎は、一般に、布基礎、べた基礎等の直接基礎と杭基礎とを併用した基礎形式であり、荷重に対して直接基礎と杭基礎とが複合して抵抗するものである。
5.杭基礎の終局限界状態に対応する地盤に要求される性能は、「敷地における地盤全体の安定性が失われないこと」及び「杭基礎に作用する荷重が地盤から定まる杭基礎の最大抵抗力に達しないこと」である。

■正解    1

× 一様な地盤に設ける杭については、杭及び地盤を弾性と仮定すれば、杭頭に加わる水平力が同じ場合、杭頭変位は、水平地盤反力係数が大きくなるほど増加する

 一様な地盤に設ける杭については、杭及び地盤を弾性と仮定すれば、杭頭に加わる水平力が同じ場合、杭頭変位は、水平地盤反力係数が大きくなるほど減少する


【設問20】建築物の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.水平力を受ける鉄筋コンクリート構造の柱は、軸方向圧縮力が大きくなるほど、変形能力が小さくなる。
2.「曲げ降伏型の柱・はり部材」と「せん断破壊型の耐震壁」により構成される鉄筋コンクリート構造の建築物の保有水平耐力は、一般に、それぞれの終局強度から求められる水平せん断力の和とすることができる。
3.鉄筋コンクリート構造の既存建築物の耐震改修において、耐力の向上を図る方法には、「壁を厚くする方法」、「壁を増設する方法」、「鉄骨造の筋かいを増設する方法」等がある。
4.建築物の保有水平耐力を算定する場合、炭素鋼の構造用鋼材のうち、日本工業規格(JIS)に定めるものについては、材料強度の基準強度を割増しすることができる。

■正解    2

× 「曲げ降伏型の柱・はり部材」と「せん断破壊型の耐震壁」により構成される鉄筋コンクリート構造の建築物の保有水平耐力は、一般に、それぞれの終局強度から求められる水平せん断力の和とすることができる

 「曲げ降伏型の柱・はり部材」と「せん断破壊型の耐震壁」により構成される鉄筋コンクリート構造の建築物の保有水平耐力は、一般に、それぞれの終局強度から求められる水平せん断力の和とすることはできない

(補足)曲げ降伏型の柱・梁部材」と「せん断破壊型の耐力壁」により構成される鉄筋コンクリート構造の保有水平耐力は、一般に、「せん断破壊型の耐力壁の終局強度から求められる水平せん断力」と「せん断破壊型の耐力壁が破壊した時点における曲げ降伏型の柱・梁部材の強度から求められる水平せん断力」の和とすることができる。


【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.超高層建築物に作用する風圧力に対する構造計算を行う場合、水平面内における風向と直交する方向及びねじれ方向の建築物の振動について考慮する必要がある。
2.高層建築物の耐震設計において、地上階に比べて地下階のほうが平面的に大きな広がりがある場合、一般に、地上1階の床面の水平せん断力の伝達を検討する必要がある。
3.境界ばり(耐震壁に接続するはり)は、一般に、耐震壁の回転による基礎の浮き上がりを抑える効果がある。
4.建築物に設ける鋼材ダンパーについては、一般に、建築物の減衰性を高めることにより、大地震時の建築物の揺れを低減する効果がある。
5.  冷間成形角形鋼管を柱に使用したラーメン構造は、はり崩壊型又はパネル崩壊型となるより、柱崩壊型となるように計画することが望ましい。

■正解    5

× 冷間成形角形鋼管を柱に使用したラーメン構造は、はり崩壊型又はパネル崩壊型となるより、柱崩壊型となるように計画することが望ましい。

 冷間成形角形鋼管を柱に使用したラーメン構造は、柱崩壊型となるより、はり崩壊型又はパネル崩壊型となるように計画することが望ましい


【設問22】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.木材の強度は、一般に、繊維飽和点以下の場合、含水率の低下に伴って高くなる。
2.構造用材料の弾性係数は、一般に、繊維飽和点以下の場合、含水率の低下に伴って減少する。
3.大断面木造建築物の柱及びはりの設計において、所定の耐火性能が要求される場合、燃え代を除いた断面に長期の組合せ荷重により生じる応力度が、短期許容応力度を超えないことを確認する方法がある。
4.集成材の繊維方向の短期許容圧縮応力度は、圧縮に対する基準強度の2/3と定められている。
5.   構造用集成材である同一等級構成集成材の強度等級は、構成するひき板(ラミナ)の等級及び積層数により異なる。

■正解    2
× 構造用材料の弾性係数は、一般に、繊維飽和点以下の場合、含水率の低下に伴って減少する
 構造用材料の弾性係数は、一般に、繊維飽和点以下の場合、含水率の低下に伴って増加する
(補足)弾性係数(ヤング係数)は硬さを表す。木材は含水率が低下すれば乾燥して硬くなり、弾性係数(ヤング係数)は大きくなる。

【設問23】コンクリート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.鉄筋コンクリート構造における長期に生じる力に対する鉄筋の付着の許容応力度は、はりの下端に比べてはりの上端のほうが小さい。
2.高強度コンクリートは、火災時において、急激な加熱に伴う水分の膨張により爆裂を生じることがある。
3.AE剤を用いたコンクリートは、微細な空気泡が生成されるので、凍結融解作用に対する抵抗性が増大し、耐久性も向上する。
4.コンクリートのヤング係数は、設計基準強度が同じ場合、一般に、使用する骨材により異なる。
5.   コンクリートのスランプは、一般に、コンクリートの単位水量を小さくするほど大きくなる。

■正解     5
× コンクリートのスランプは、一般に、コンクリートの単位水量を小さくするほど大きくなる
 コンクリートのスランプは、一般に、コンクリートの単位水量を小さくするほど小さくなる

【設問24】鋼材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.建築構造用ステンレス鋼材SUS304Aは、降伏点が明確でないので、その基準強度については、0.1%オフセット耐力を採用している。
2.降伏点240N/m㎡、引張強さ420N/m㎡である鋼材の降伏比は、1.75である。
3.F10Tの高力ボルトの引張強さは、1000~1200N/m㎡である。
4.一般構造用圧延鋼材SS400の「降伏点又は耐力」は、厚さ25mmの場合、235N/m㎡以上である。
5.   鉄筋コンクリート用棒鋼SD345の「降伏点又は0.2%オフセット耐力」は、345~440N/m㎡である。

■正解     2

× 降伏点240N/m㎡、引張強さ420N/m㎡である鋼材の降伏比は、1.75である

  降伏点240N/m㎡、引張強さ420N/m㎡である鋼材の降伏比は、0.57である


【設問25】次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
1.「住宅の品質確保の促進等に関する法律」に規定する「評価方法基準」において、「劣化対策等級(構造躯体等)」の劣化現象とは、鉄筋コンクリート造の住宅の場合、コンクリートの中性化による鉄筋の発錆及び凍結融解作用によるコンクリートの劣化のこととされている。
2.構造耐力上主要な部分である構造部材の変形又は振動により建築物の使用上の支障が起こらないことを確かめる場合、建築物に常時作用している荷重による床及びはりのたわみについては、クリープを考慮して検証する。
3.ポストテンション法によるプレストレストコンクリート構造の床版において、あらかじめ有効な防錆材により被覆された緊張材を使用する場合、緊張材が配置されたシース内にグラウトを注入しなくてもよい。
4.コンクリート充填鋼管(CFT)柱は、コンクリートが充填されていない同じ断面の中空鋼管の柱より、水平力に対する塑性変形能力が高い。
5.   建築構造用圧延鋼材SN400Aは、溶接加工時を含め板厚方向に大きな引張応力を受ける部材又は部位に使用する。

■正解     5
× 建築構造用圧延鋼材SN400Aは、溶接加工時を含め板厚方向に大きな引張応力を受ける部材又は部位に使用する。
 建築構造用圧延鋼材SN400Cは、溶接加工時を含め板厚方向に大きな引張応力を受ける部材又は部位に使用する。(SN400Aは、弾性範囲で使用し、接合には溶接を用いない種類である。)