一級建築士の過去問
令和4年(2022年)
学科4(構造) 問21

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問題

一級建築士試験 令和4年(2022年) 学科4(構造) 問21 (訂正依頼・報告はこちら)

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。
  • 砂質地盤における杭の極限周面摩擦力度は、杭周固定液を使用した埋込み杭より場所打ちコンクリート杭のほうが大きい。
  • 杭の引抜き方向の許容支持力の計算において、長期及び短期ともに、杭の有効自重(自重から浮力を減じた値)を考慮することができる。
  • 軟弱地盤における杭基礎の設計では、上部構造や基礎構造に作用する慣性力に対して検討しているので、地盤の水平変位により生じる応力を考慮しなくてもよい。
  • 同一地盤に埋設される長い杭において、杭に作用する水平力、杭の種類及び杭径が同じ場合、杭頭の固定度が高いほど、杭頭の曲げモーメントは大きくなる。

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この過去問の解説 (3件)

01

この問題は、杭基礎に関する問題です。

杭基礎にかかる荷重や反力の種類を整理して考えることがポイントなります。図を描くことにより、理解を深めていきましょう。

選択肢1. 砂質地盤における杭の極限周面摩擦力度は、杭周固定液を使用した埋込み杭より場所打ちコンクリート杭のほうが大きい。

正しいです。

砂質地盤の杭の極限周面摩擦力度において、大小関係は下記の通りです。

 場所打ちコンクリート杭 > 埋込み杭 > 打込み杭

これは、杭表面の平滑度に関係があるとされています。

選択肢2. 杭の引抜き方向の許容支持力の計算において、長期及び短期ともに、杭の有効自重(自重から浮力を減じた値)を考慮することができる。

正しいです。

杭の引抜き抵抗力は、杭の摩擦抵抗力と自重を考慮することができます。

杭の自重は、地下水による浮力分を減じた値となります。

選択肢3. 軟弱地盤における杭基礎の設計では、上部構造や基礎構造に作用する慣性力に対して検討しているので、地盤の水平変位により生じる応力を考慮しなくてもよい。

誤りです。

軟弱地盤においては、地盤変位の可能性が高いため、地盤の水平変位による応力を考慮した杭基礎の設計が必要となります。

選択肢4. 同一地盤に埋設される長い杭において、杭に作用する水平力、杭の種類及び杭径が同じ場合、杭頭の固定度が高いほど、杭頭の曲げモーメントは大きくなる。

正しいです。

杭頭の固定度が高いほど、回転拘束が強くなります。

そのため、水平変位は小さくなり、かつ、杭頭の曲げモーメントは大きくなります。

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02

杭基礎に関する問題です。

選択肢1. 砂質地盤における杭の極限周面摩擦力度は、杭周固定液を使用した埋込み杭より場所打ちコンクリート杭のほうが大きい。

正しいです。

砂質地盤の杭の極限周面摩擦力度において、大小関係は以下のようになります。

 場所打ちコンクリート杭 > 埋込み杭 > 打込み

選択肢2. 杭の引抜き方向の許容支持力の計算において、長期及び短期ともに、杭の有効自重(自重から浮力を減じた値)を考慮することができる。

正しいです。

杭の引抜き方向の許容支持力の計算においては、以下の要素を考慮することができます。

・杭の摩擦抵抗力

・杭の自重

さらに、杭の自重から地下水による浮力分を減じた値が有効な自重となります。

この有効な自重を考慮することで、許容支持力の計算がより正確に行われます。

選択肢3. 軟弱地盤における杭基礎の設計では、上部構造や基礎構造に作用する慣性力に対して検討しているので、地盤の水平変位により生じる応力を考慮しなくてもよい。

誤りです。

軟弱地盤では地盤変位の可能性が高く、そのため、杭基礎の設計においては地盤の水平変位による応力を考慮する必要があります。

選択肢4. 同一地盤に埋設される長い杭において、杭に作用する水平力、杭の種類及び杭径が同じ場合、杭頭の固定度が高いほど、杭頭の曲げモーメントは大きくなる。

正しいです。

杭の種類や杭径、杭に作用する水平力が同じ場合

杭頭の固定度が高いほど、回転拘束が強くなり、水平変位は小さくなります。

よって、杭頭の曲げモーメントは大きくなります。

まとめ

杭基礎にかかる荷重や反力の種類、杭の特徴などを学習しましょう。

参考になった数3

03

この問題は、杭基礎に関する問題です。

杭基礎にかかる荷重や反力の種類を整理して考えることが、この問題を解くポイントなります。

選択肢1. 砂質地盤における杭の極限周面摩擦力度は、杭周固定液を使用した埋込み杭より場所打ちコンクリート杭のほうが大きい。

正しいです。

砂質地盤の杭の極限周面摩擦力度において、大小関係は、

 場所打ちコンクリート杭 > 埋込み杭 > 打込み杭

となります。

これらは、杭表面の平滑度に関係しています。

場所打ちコンクリート杭は、周面がザラザラの為、周面摩擦力が最大になります。

選択肢2. 杭の引抜き方向の許容支持力の計算において、長期及び短期ともに、杭の有効自重(自重から浮力を減じた値)を考慮することができる。

正しいです。

杭の引抜き方向の許容支持力の計算では、杭の摩擦抵抗力と自重を考慮することができます。

杭の自重から地下水による浮力分を減じた値が有効自重になります。

選択肢3. 軟弱地盤における杭基礎の設計では、上部構造や基礎構造に作用する慣性力に対して検討しているので、地盤の水平変位により生じる応力を考慮しなくてもよい。

誤りです。

軟弱地盤においては、地盤変位の可能性が高いため、杭基礎の設計では地盤の水平変位による応力を考慮する必要があります。

選択肢4. 同一地盤に埋設される長い杭において、杭に作用する水平力、杭の種類及び杭径が同じ場合、杭頭の固定度が高いほど、杭頭の曲げモーメントは大きくなる。

正しいです。

杭頭の固定度が高いほど回転拘束が強くなり、水平変位は小さくなります。

よって、杭頭の曲げモーメントは大きくなります。

参考になった数3