一級建築士の過去問
令和3年(2021年)
学科4(構造) 問96
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問題
一級建築士試験 令和3年(2021年) 学科4(構造) 問96 (訂正依頼・報告はこちら)
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。
- 建築物の平面形状が細長く、耐力壁が短辺方向の両妻面のみに配置され、剛床と仮定できない場合、両妻面の耐力壁の負担せん断力は、剛床と仮定した場合より大きくなる。
- 地震時水平力を受けて骨組の水平変形が大きくなると、P-Δ効果による付加的な応力及び水平変形が発生する。
- 大きいスパンの建築物において、柱を鉄筋コンクリート造、梁を鉄骨造とする場合、異種構造の部材間における応力の伝達を考慮して設計する必要がある。
- 1階にピロティ階を有する鉄筋コンクリート造建築物において、ピロティ階の独立柱の曲げ降伏による層崩壊を想定する場合、当該階については、地震入力エネルギーの集中を考慮した十分な保有水平耐力を確保する必要がある。
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この過去問の解説 (3件)
01
建築物の構造計画に関する問題です。
誤
床は地震、風等の水平力を、柱や耐力壁に伝える役割をしています。強い床(剛床)であればより強い力を伝えられることになります。
つまり、剛床と仮定した場合の方が、より耐力壁に水平力を伝えられるので、耐力壁の負担せん断力は大きくなります。
正
P-Δ効果とは、部材が水平力を受けて変形することにより、自分自身に生じた軸力(応力)と偏心量⊿によって発生した付加モーメントによって変形する現象です。
正
設問の通り、異株構造は特徴が異なることから、応力の伝達について考慮して設計することが大事です。
正
ピロティは、壁のない空間のことです。壁がないということは、その階は剛性が低いということになります。
剛性が低い階には変形が集中するため、設問の通り、地震入力エネルギーの集中を考慮した十分な保有水平耐力を確保する必要があります。
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02
1 誤 両妻面にしか耐力壁がないとき、剛床の場合はその階の水平力を耐力壁に分配できますが、剛床ではない場合は分配できない水平力が出てくるので、負担せん断力は小さくなります。
2 正 その通りです。イメージとしては「傾くともっと傾きやすくなるよね」という感じです。
3 正 その通りです。剛性の違いが大きい部分は崩壊しやすいです。
4 正 その通りです。ピロティ階は先行して変形しやすい上に水平力に対して抵抗する要素が少ないため、十分な靭性(保有水平耐力)を持たせる必要があります。
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03
正解は「1」です。
1.誤り
鉄筋コンクリートのように面内剛性が高く作られている床を剛床といいます。
床には地震力などの水平力を他の部材(柱や梁、壁など)に伝達する役割が
ありますが、剛床でない床は剛性が低いため、ブレース等を設けなければ
水平力を伝えられません。
一方で剛床は水平力を伝えることができるため、水平力が伝わった耐力壁では、
より大きなせん断力を負担することになります。
なので1は誤りです。
2.正しい
P-⊿効果とは、軸方向力を受ける鉛直部材が大きな水平変位を受けた際に
付加応力が発生する現象です。
建築では、特に免震部材などの大きな水平変位が生じる部材については、
この影響を考慮することが多いです。
3.正しい
一つの建物に複数の構造方法を用いる方法を「混構造」と呼びます。
それぞれの構造の利点を活かした計画ができる事がメリットです。
その反面、異なる構造の接合部は弱点となりやすいので、
応力伝達の考慮が必要です。
4.正しい
ピロティ階の独立柱は、他のフロアと異なり耐力壁が無いため
変形が大きくなります。
また他の階よりも剛性率が小さく、変形が集中することになります。
従って、それらの応力が集中する事を考慮し、
十分な耐力をもたせる必要があります。
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