一級建築士の過去問
令和元年（2019年）
学科4（構造） 問91

1. 正しく、記述の通りです。

即時沈下量とは、地盤を弾性体とみなし、体積変化を伴わない弾性変位量のことで、載荷幅又は載荷奥行きが大きくなる事によって地盤が押されるため、地盤のせん断変形は小さくなります。

ここで、即時沈下量をSeとするとき、次式によって求められます。

Se=Is×(1-ν²)/E×qB
(Is:沈下係数、ν:ポアソン比、E:ヤング係数、q:基礎に作用する荷重度、B:基礎の短辺長さ)

上の計算方法を用いるときは、地盤がヤング係数、ポアソン比を適切に設定した弾性体と仮定しています。

2. 正しく、記述の通りです。

引き抜き抵抗力の計算においては、杭の自重を考慮することができます。しかし、地下水位以下の部分については、杭の浮力を考慮（浮力による低減を行う）する必要があります。

浮力を考慮することで、杭の引き抜き抵抗力は減少し、安全側の評価とすることができます。

3. 正しく、記述の通りです。

杭の根入れ部分の水平力負担率αは、次式によって求められます。

α＝(1-0.2)√H ／⁴√Df
(H:地上部分の高さ[m]、Df:基礎の根入れ深さ[m](2m以上の場合）)

この式は、結果として得られる値が0.7を超えない範囲で適用できます。

4. 誤りです。

水平方向地盤反力係数とは、地震時の水平方向の地盤の固さを表します。これは、地震時における杭の設計でとても大切です。

一様な地盤において、杭径の大きい方が、地盤に接する部分が大きいです。これは、地盤に与える影響が大きいと言うことになります。
つまり、地盤反力係数は小さくなり、変形は大きくなります。

よって、杭径が大きくなるほど、水平方向地盤反力係数は小さくなり、誤りという事になります。

正解は4です。

1:設問通りです。
基礎の即時沈下量Sは以下の式で求められます。
S=Is×q×B×(1-ν²)/E
Is:沈下係数　q:基礎に作用する荷重度
B:基礎の短辺長さ　ν:地盤のポワソン比
E:地盤のヤング率
これより即時沈下量はヤング率及びポアソン比が用いられ、基礎の短辺長さに比例します。

2:設問通りです
杭の引抜き抵抗力は杭周面の摩擦抵抗力と杭の自重(地下水位以下の部分については浮力分を減します)を考慮することができます。

3:設問通りです
杭の根入れ部分に作用する水平力の負担率(残りを杭が負担するものとする)は以下の通りです。
α＝1-0.2√H/⁴√Df≦0.7　(ただしDf≧2.0m)
H:地上部分の高さ(m)
Df:基礎の根入れ深さ(m)
これによって杭に作用する水平力を低減することができます。

4:誤りです
水平地盤反力係数とは、地盤を水平方向に単位量変形させたときの単位面積当たりの水平反力のことをさします。
杭径が大きいほど杭から土に与える荷重の影響範囲が広くなり単位面積当たりの水平反力が小さくなるため、水平地盤反力係数は小さくなります。

1.正。正しい記述です。

2.正。正しい記述です。

3.正。杭に作用する水平力負担率はα＝1-0.2√H/⁴√Dfで算定することができ、地上部分の高さH又は根入れ深さDfの値によりにより低減することができます。

4.誤。地盤を水平方向に単位量変化させたときの単位面積当たりの水平反力を水平方向地盤反力係数と呼びます。杭径が大きいほど、杭による土の変化の影響範囲が大きくなり、水平方向地盤反力係数は小さくなります。