令和2年度(2020年)一級建築士「構造」過去問解説|全30問・計算の途中式と覚えるポイント
令和2年度(2020年)の一級建築士試験「学科Ⅳ・構造」について、全30問の正解と学習上のポイントを整理しました。各問の解説は、クリックすると開きます。
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建築技術教育普及センター 一級建築士 過去の試験問題 令和2年 構造
問題文・図表の全文は掲載していません。図を使う問1〜6・9・12は、問題の図と見比べて読んでください。法令の説明は、試験が指定する2020年1月1日時点の規定に合わせています。四分割法は出題時の平成12年建設省告示1352号によります。
頻出度は2017〜2026年の10年分について、各問に設定した中心テーマが出た年度数で判定しています。同じ年度に複数回出ても1年と数え、5年以上=★★★、2〜4年=★★、1年=★です。解説内の「この知識の出題」は、同じ知識・判断関係を確認できた年度(正誤を逆にした記述を含む)を示します。将来の出題予測ではありません。
問1 全塑性H形断面から軸力と水平力を求める
頻出度:★★★
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確認ポイント:応力度が切り替わる位置と断面図心は同じとは限りません。
中心テーマ:断面の応力度・断面性能
出題年度:2017・2018・2019・2020・2021・2022・2023・2024・2025・2026年(10年中10年)
図心をx=0、右向きを正とします。左フランジの面積3a²、ウェブ2a²、右フランジ3a²で、全断面は8a²です。
| 部分 | 面積 | 図心からの距離 | 応力状態 |
|---|---|---|---|
| 左フランジ | 3a² | −1.5a | 引張 |
| 中央ウェブ | 2a² | 0 | 圧縮 |
| 右フランジ | 3a² | +1.5a | 圧縮 |
圧縮軸力N=(2+3−3)a²σ_y=2a²σ_y。曲げの大きさM=(3×1.5+3×1.5)a³σ_y=9a³σ_y。ウェブの圧縮合力は図心を通るので、図心まわりの曲げへの寄与は0です。外力ではM=QhよりQ=9a³σ_y/hです。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | N=2a²σ_y・Q=9a³σ_y/h ○ 正しい組合せ 左フランジ3a²が引張、中央ウェブ2a²と右フランジ3a²が圧縮なので、N=(5−3)a²σ_y=2a²σ_y。断面図心まわりの曲げは9a³σ_y、Qh=MからQ=9a³σ_y/hです。 根拠・考え方(選択肢1):全塑性断面のN=∫σdA・M=∫σx dA。断面図心を基準としてQh=Mを適用。確認対象:N=2a²σ_y・Q=9a³σ_y/h
|
| 選択肢2 | N=2a²σ_y・Q=18a³σ_y/h × 誤った組合せ Nは正しいが、曲げモーメントは9a³σy。引張・圧縮の両領域を図心まわりに一度ずつ積分し、二重に数えない。 根拠・考え方(選択肢2):全塑性断面のN=∫σdA・M=∫σx dA。断面図心を基準としてQh=Mを適用。確認対象:N=2a²σ_y・Q=18a³σ_y/h
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| 選択肢3 | N=4a²σ_y・Q=9a³σ_y/h × 誤った組合せ Nは圧縮力と引張力の差で2a²σy。断面の面積や応力の符号を考えないと4a²σyと誤る。 根拠・考え方(選択肢3):全塑性断面のN=∫σdA・M=∫σx dA。断面図心を基準としてQh=Mを適用。確認対象:N=4a²σ_y・Q=9a³σ_y/h
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| 選択肢4 | N=4a²σ_y・Q=18a³σ_y/h × 誤った組合せ 軸力は2a²σy、曲げは9a³σy。外力の水平荷重はQ=M/hで求める。 根拠・考え方(選択肢4):全塑性断面のN=∫σdA・M=∫σx dA。断面図心を基準としてQh=Mを適用。確認対象:N=4a²σ_y・Q=18a³σ_y/h
|
軸力は圧縮5a²と引張3a²の差。図心まわりの曲げは9a³σ_yで、Q=M/hです。
この知識の出題:2018・2020・2022年
全塑性応力度から圧縮・引張の合力と曲げを求める
正解:1番
問2 交差梁のたわみ一致と反力比
頻出度:★★★
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確認ポイント:交点は一つなので、2本の梁の交点たわみを等しくします。
中心テーマ:梁のたわみと曲げ剛性
出題年度:2017・2018・2019・2020・2021・2022・2023・2025・2026年(10年中9年)
中央集中荷重Wを受ける単純梁のたわみはδ=WL³/(48EI)。各梁が受ける荷重はAが2R_A、Bが2R_Bです。
δ_A=δ_Bから2R_A(4l)³=2R_B(2l)³。64R_A=8R_BよりR_A:R_B=1:8です。
全体で2R_A+2R_B=Pも満たすので、R_A=P/18、R_B=4P/9。短いB材が、全荷重の8/9を負担します。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | R_A:R_B=1:1 × 誤った関係 交点のたわみが等しい条件から反力が決まる。梁長が異なるため反力は1:1ではない。 根拠・考え方(選択肢1):交差梁の交点たわみの適合条件。単純梁中央δ=WL³/(48EI)、各梁の荷重W=支点反力の2倍。確認対象:R_A:R_B=1:1
|
| 選択肢2 | R_A:R_B=1:2 × 誤った関係 中央集中荷重のたわみは荷重×L³/(48EI)。長さ2倍のA材は同じ荷重で8倍たわむ。 根拠・考え方(選択肢2):交差梁の交点たわみの適合条件。単純梁中央δ=WL³/(48EI)、各梁の荷重W=支点反力の2倍。確認対象:R_A:R_B=1:2
|
| 選択肢3 | R_A:R_B=1:4 × 誤った関係 反力比は長さの2乗ではなく3乗で決まる。Aの全長4l、Bの全長2lを用いる。 根拠・考え方(選択肢3):交差梁の交点たわみの適合条件。単純梁中央δ=WL³/(48EI)、各梁の荷重W=支点反力の2倍。確認対象:R_A:R_B=1:4
|
| 選択肢4 | R_A:R_B=1:8 ○ 正しい関係 Aの全長は4l、Bは2l。各梁が交点で受ける荷重は各支点反力の2倍なので、たわみ一致は2R_A(4l)³/(48EI)=2R_B(2l)³/(48EI)。したがってR_A:R_B=1:8です。 根拠・考え方(選択肢4):交差梁の交点たわみの適合条件。単純梁中央δ=WL³/(48EI)、各梁の荷重W=支点反力の2倍。確認対象:R_A:R_B=1:8
|
同じEIなら中央のばね剛性は長さの3乗に反比例。全長4lのAと2lのBの反力比は1:8です。
この知識の出題:2020年
交差梁で交点たわみを一致させて荷重を配分する
正解:4番
問3 柱脚の支持条件と水平力の分担
頻出度:★★★
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確認ポイント:架構全体の剛性と、同じ架構内の柱の分担率を分けます。
中心テーマ:骨組の反力・断面力のつり合い
出題年度:2017・2018・2019・2020・2021・2022・2023・2024・2025・2026年(10年中10年)
| 架構 | 左柱のk | 右柱のk | 左柱の分担 |
|---|---|---|---|
| A | 3EI/h³ | 3EI/h³ | P/2 |
| B | 3EI/h³ | 12EI/h³ | P/5 |
| C | 12EI/h³ | 12EI/h³ | P/2 |
剛体梁の水平移動量は左右で同じなので、柱の負担せん断力は剛性に比例します。C全体はAより硬くても、左右の分担率はどちらも1/2です。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | Q_A>Q_B>Q_C × 誤った関係 Aは両柱脚ピンで左右が等剛性なのでQA=P/2。Cも両柱脚固定の左右対称でQC=P/2。 根拠・考え方(選択肢1):剛体梁下の柱水平剛性:柱脚ピン3EI/h³・固定12EI/h³。並列柱の剛性による分担。確認対象:Q_A>Q_B>Q_C
|
| 選択肢2 | Q_A=Q_C>Q_B ○ 正しい関係 剛体梁の下で、柱脚ピン柱の水平剛性は3EI/h³、固定柱は12EI/h³です。B架構では左柱が3/(3+12)=1/5を負担してQ_B=P/5。A・C架構は左右同条件なので、それぞれの左柱はP/2です。 根拠・考え方(選択肢2):剛体梁下の柱水平剛性:柱脚ピン3EI/h³・固定12EI/h³。並列柱の剛性による分担。確認対象:Q_A=Q_C>Q_B
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| 選択肢3 | Q_B>Q_A=Q_C × 誤った関係 固定柱脚の右柱が多く負担するため、左柱Bのせん断はP/5と小さい。QBが最大ではない。 根拠・考え方(選択肢3):剛体梁下の柱水平剛性:柱脚ピン3EI/h³・固定12EI/h³。並列柱の剛性による分担。確認対象:Q_B>Q_A=Q_C
|
| 選択肢4 | Q_C>Q_B>Q_A × 誤った関係 A・Cはどちらも左右対称なので、柱脚条件の違いがあっても各柱の水平力分担はP/2。 根拠・考え方(選択肢4):剛体梁下の柱水平剛性:柱脚ピン3EI/h³・固定12EI/h³。並列柱の剛性による分担。確認対象:Q_C>Q_B>Q_A
|
左右対称なA・Cでは各柱P/2。Bでは左ピン柱の剛性3、右固定柱12の比で、左柱はP/5です。
この知識の出題:2020年
剛体梁の下で柱脚ピン柱と固定柱の水平剛性比は3:12
正解:2番
問4 柱高さが違うラーメンの崩壊荷重
頻出度:★★★
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確認ポイント:同じ水平変位でも、短い柱と長い柱では回転角が異なります。
中心テーマ:塑性ヒンジとラーメンの崩壊荷重
出題年度:2017・2020・2021・2022・2023・2025年(10年中6年)
| ヒンジ | Mp | 回転 | 塑性仕事 |
|---|---|---|---|
| 左柱脚 | 400kN・m | δ/3 | 400δ/3 |
| 左梁端 | 200kN・m | δ/3 | 200δ/3 |
| 右柱脚 | 400kN・m | δ/6 | 400δ/6 |
| 右梁端 | 200kN・m | δ/6 | 200δ/6 |
外力仕事P_uδと合計を等置すると、P_uδ=600δ/3+600δ/6=300δ。よってP_u=300kN。梁端と柱脚のMp、左右の回転角を一律にしないことが重要です。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 200kN × 誤った値 水平変位δに対する回転は左柱δ/3、右柱δ/6。4ヒンジの塑性仕事を加えるとPu=300kN。 根拠・考え方(選択肢1):塑性崩壊の仮想仕事。左右の回転角δ/3・δ/6と、柱脚400・梁端200kN・m。確認対象:200kN
|
| 選択肢2 | 300kN ○ 正しい値 梁の水平変位をδとすると、左柱の回転δ/3、右柱はδ/6。各側の柱脚400・梁端200kN・mの塑性仕事を足し、P_uδ=600δ/3+600δ/6=300δ。よって300kNです。 根拠・考え方(選択肢2):塑性崩壊の仮想仕事。左右の回転角δ/3・δ/6と、柱脚400・梁端200kN・m。確認対象:300kN
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| 選択肢3 | 400kN × 誤った値 柱脚のMpは400、梁端のMpは200。全て400として計算せず、ヒンジの部材ごとに区別する。 根拠・考え方(選択肢3):塑性崩壊の仮想仕事。左右の回転角δ/3・δ/6と、柱脚400・梁端200kN・m。確認対象:400kN
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| 選択肢4 | 600kN × 誤った値 左右の柱高さが違うため回転角も違う。同じ回転角として4ヒンジを単純に足してはいけない。 根拠・考え方(選択肢4):塑性崩壊の仮想仕事。左右の回転角δ/3・δ/6と、柱脚400・梁端200kN・m。確認対象:600kN
|
左の回転はδ/3、右はδ/6。柱脚400・梁端200kN・mの塑性仕事を足すと崩壊荷重は300kNです。
この知識の出題:2020・2023年
高さの違う柱の回転δ/hを分けて仮想仕事を計算
正解:2番
問5 トラスの軸力とゼロ部材
頻出度:★★★
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確認ポイント:全荷重を左右支点へ分け、切断した側の荷重だけでつり合いを取ります。
中心テーマ:トラスの軸力とつり合い
出題年度:2017・2018・2019・2020・2021・2022・2023・2024・2025・2026年(10年中10年)
下向き荷重は5個のPで対称なので、左右反力は各5P/2。左端節点で鉛直方向を合わせるとAは圧縮5√2P/2です。その水平成分5P/2が上弦材へ伝わり、Bの圧縮軸力は5P/2です。
Cを含む3材を切って左側を取り出すと、上向き5P/2と下向き2Pの残りはP/2。45度のCが下向き成分P/2を出すのでN_C=−√2P/2です。
Dの下端節点は、左右の水平材が一直線で外力なし。鉛直方向のつり合いからN_D=0となります。引張正・圧縮負の符号を付けて選択肢と比べます。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | Aの斜材軸力 ○ 適当 左右対称なので支点反力は各5P/2。45度斜材Aは圧縮でNA=−(5√2/2)P。 根拠・考え方(選択肢1):トラスの全体反力、節点法・切断法、引張正・圧縮負、無荷重節点のゼロ部材。確認対象:Aの斜材軸力
|
| 選択肢2 | Bの上弦材軸力 × 不適当(正解) 全荷重5Pを左右支点が5P/2ずつ負担します。左端のつり合いからAの圧縮軸力の水平成分は5P/2で、上弦材Bも圧縮5P/2です。−5Pは全荷重を片側だけで受けた扱いになり誤りです。 根拠・考え方(選択肢2):トラスの全体反力、節点法・切断法、引張正・圧縮負、無荷重節点のゼロ部材。確認対象:Bの上弦材軸力
|
| 選択肢3 | Cの斜材軸力 ○ 適当 Cが横切る断面の鉛直力の残りはP/2。45度斜材Cの軸力は−√2P/2である。 根拠・考え方(選択肢3):トラスの全体反力、節点法・切断法、引張正・圧縮負、無荷重節点のゼロ部材。確認対象:Cの斜材軸力
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| 選択肢4 | Dの鉛直材軸力 ○ 適当 中央下節点に荷重がなく左右の下弦材が一直線なので、鉛直材Dの軸力は0となる。 根拠・考え方(選択肢4):トラスの全体反力、節点法・切断法、引張正・圧縮負、無荷重節点のゼロ部材。確認対象:Dの鉛直材軸力
|
反力は左右5P/2。Bは−5Pではなく−5P/2、Dは無荷重節点のつり合いから0です。
この知識の出題:2020年
外力のない節点で2材が一直線なら他の1材は軸力0
正解:2番
問6 梁の回転拘束とラーメン柱の座屈
頻出度:★★★
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確認ポイント:柱脚だけでなく、柱頭につながる梁の曲げ剛性も見ます。
中心テーマ:オイラー座屈荷重と材端条件
出題年度:2017・2020・2021・2024・2025・2026年(10年中6年)
A・Bは同じ柱ですが、Aの梁長lに対しBは2lです。同じEIの梁でも長くなるほど回転を拘束する剛性が小さくなり、Bのほうが柱は座屈しやすくなります。
CはAと同じ梁長で柱脚を固定したため、さらに座屈しにくくなります。したがってP_C>P_A>P_B。単独柱の「両端ピンの座屈長さ」を、梁でつながった架構に無条件で当てはめません。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | P_A=P_C>P_B × 誤った関係 Cは柱脚固定でAより座屈を抑える。PA=PCとはならない。 根拠・考え方(選択肢1):弾性座屈と回転拘束。柱脚の固定・ピンと、柱頭に取り付く梁の曲げ剛性EI/L。確認対象:P_A=P_C>P_B
|
| 選択肢2 | P_B>P_A>P_C × 誤った関係 Cは固定柱脚のため最も座屈耐力が大きい。PB>PA>PCという順序は誤り。 根拠・考え方(選択肢2):弾性座屈と回転拘束。柱脚の固定・ピンと、柱頭に取り付く梁の曲げ剛性EI/L。確認対象:P_B>P_A>P_C
|
| 選択肢3 | P_C>P_A=P_B × 誤った関係 AとBは柱脚ピンだが、Bは梁長が2倍で柱頭の回転拘束が弱い。PAとPBは等しくない。 根拠・考え方(選択肢3):弾性座屈と回転拘束。柱脚の固定・ピンと、柱頭に取り付く梁の曲げ剛性EI/L。確認対象:P_C>P_A=P_B
|
| 選択肢4 | P_C>P_A>P_B ○ 正しい関係 柱脚固定のCが最大。AとBでは短い梁Aが柱頭を強く拘束するので、PC>PA>PB。 根拠・考え方(選択肢4):弾性座屈と回転拘束。柱脚の固定・ピンと、柱頭に取り付く梁の曲げ剛性EI/L。確認対象:P_C>P_A>P_B
|
Cは柱脚固定で最も有利。A・Bは柱脚ピンでも、梁が短いAのほうが柱頭を強く拘束するためP_C>P_A>P_Bです。
この知識の出題:2020年
柱頭につながる梁が長くなると回転拘束が弱まる
正解:4番
問7 固有周期Tと振動特性係数Rt
頻出度:★★
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確認ポイント:層せん断力の大きさと、層せん断力係数の大小を分けます。
中心テーマ:地盤・固有周期と振動特性係数Rt
出題年度:2017・2020・2023・2025年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 最下層のCi ○ 適当 Ci=Z・Rt・Ai・C_0で、Z・Rt・C_0が共通ならAiの最小となる最下層でCiが最小です。Qi=Ci×その層以上の重量なので、Ciが小さくても最下層の層せん断力Qiが最小とは限りません。 根拠・考え方(選択肢1):建築基準法施行令88条1項、昭和55年建設省告示1793号第3(Ciの式とAi)
|
| 選択肢2 | 保有水平耐力用のC_0 ○ 適当 必要保有水平耐力の基となる大地震用地震力では、標準せん断力係数C0を1.0以上とする。 根拠・考え方(選択肢2):建築基準法施行令88条3項(必要保有水平耐力の計算に用いる標準せん断力係数)
|
| 選択肢3 | 周期が長くなったときのRt × 不適当(正解) Rtは短周期側では一定の領域があり、それを超えると周期Tが長いほど小さくなる扱いです。「長いほど大きい」は逆です。Aiの周期依存性と取り違えないようにします。 根拠・考え方(選択肢3):昭和55年建設省告示1793号第2(Tと地盤種別に応じたRtの算定)
|
| 選択肢4 | AiとRtに使うT ○ 適当 AiとRtはいずれも同じ設計用一次固有周期Tを用い、一貫した地震力を算出する。 根拠・考え方(選択肢4):令88条の地震力、昭和55年建設省告示1793号のRt・Aiと設計用一次固有周期。確認対象:AiとRtに使うT
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Rtは一般に長周期側で小さくなる値です。最下層はCiが最小でも、上の重量を支える層せん断力は大きくなります。
この知識の出題:2017・2020・2023年
Rtは一定領域を超えると長周期側で小さくなる
正解:3番
問8 屋根葺き材と骨組の風荷重
頻出度:★★★
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確認ポイント:基準風速、速度圧、風力係数を分けて比較します。
中心テーマ:屋根葺き材・外装材の風荷重
出題年度:2018・2019・2020・2021・2023年(10年中5年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 高さと屋根葺き材の検討 ○ 適当 屋根葺き材の風圧に対する安全性確認は、建物高さによらず必要である。 根拠・考え方(選択肢1):令82条の4、平成12年建設省告示1458号の屋根葺き材用風圧力と1454号の基準風速。確認対象:高さと屋根葺き材の検討
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| 選択肢2 | 平均速度圧とG_f ○ 適当 屋根葺き材用の平均速度圧にはG_fを入れず、風の変動をピーク風力係数で評価します。骨組用の速度圧と同じ式をそのまま使うと、変動の影響を二重に評価するおそれがあります。 根拠・考え方(選択肢2):令82条の4、平成12年建設省告示1458号の屋根葺き材用風圧力と1454号の基準風速。確認対象:平均速度圧とG_f
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| 選択肢3 | ピーク風力係数と骨組用係数 ○ 適当 局部的なピーク風圧は骨組全体の平均的な風圧より大きいため、一般にCftの絶対値が大きい。 根拠・考え方(選択肢3):令82条の4、平成12年建設省告示1458号の屋根葺き材用風圧力と1454号の基準風速。確認対象:ピーク風力係数と骨組用係数
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| 選択肢4 | 屋根葺き材用と骨組用のV_0 × 不適当(正解) 地域ごとの基準風速V0は葺き材用と骨組用で同じ。係数・速度圧の組み立て方が異なる。 根拠・考え方(選択肢4):平成12年建設省告示1454号第2の基準風速、同1458号の屋根葺き材用平均速度圧
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地域のV_0は共通です。屋根葺き材は平均速度圧とピーク風力係数で評価し、G_fを二重に入れません。
この知識の出題:2020・2023年
屋根葺き材と骨組の風圧算定で地域の基準風速V_0は共通
正解:4番
問9 四分割法を省略できる条件
頻出度:★★★
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確認ポイント:壁率比の確認が必要になる条件を、先に読みます。
中心テーマ:木造の四分割法・壁率比
出題年度:2017・2020・2021・2022・2023・2025・2026年(10年中7年)
充足率=存在壁量/必要壁量。例えば両側が1.2と3.0なら、両側とも1を超えているため、出題時の扱いでは壁率比1.2/3.0=0.4でも、壁率比を確認しなくてもよい場合に当たります。
一方、0.4と1.2なら片側で不足しており、この省略条件には当たりません。壁率比0.4/1.2=1/3は0.5未満なので、偏心率による確認や壁配置の見直し等が必要です。建物全体に必要な壁量の確認も別に行います。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 偏心率0.3以下での代替確認 ○ 適当 各階・各方向の偏心率0.3以下を確認する方法は、四分割法の代替として用いられる。 根拠・考え方(選択肢1):平成12年建設省告示1352号ただし書(各階・各方向の偏心率0.3以下による方法)
|
| 選択肢2 | 不整形平面の側端部分 ○ 適当 四分割法は検討方向に直交する平面全幅の両端1/4を側端部分として扱う。 根拠・考え方(選択肢2):平成12年建設省告示1352号(2020年の四分割法):偏心率による代替、側端部分、壁量充足率と壁率比。確認対象:不整形平面の側端部分
|
| 選択肢3 | 平家部分Aの必要壁量 ○ 適当 図2のAは2階が載っていない平家部分の側端部分です。本問の必要壁量は、その側端部分の階数に応じて平家として算定します。建物全体が2階建てという理由だけで、全ての側端部分を同じ階数扱いにはしません。 根拠・考え方(選択肢3):平成12年建設省告示1352号(2020年の四分割法):偏心率による代替、側端部分、壁量充足率と壁率比。確認対象:平家部分Aの必要壁量
|
| 選択肢4 | 充足率が全て1を超える場合 × 不適当(正解) 検討する方向の両側端部分の壁量充足率がともに1を超える場合は、出題時の四分割法では壁率比0.5以上の確認を省略できます。片側だけが1を超える場合とは区別します。 根拠・考え方(選択肢4):平成12年建設省告示1352号第1号の壁量充足率・壁率比の条件(2020年の規定)
|
両側端の壁量充足率がともに1を超える場合、壁率比0.5以上の確認は省略できます。
この知識の出題:2020・2023年
両側の壁量充足率がともに1を超える場合は壁率比確認を省略可
正解:4番
問10 既存木造の補強と不同沈下
頻出度:★★
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確認ポイント:補強箇所が、解決したい弱点に対応しているかを確認します。
中心テーマ:既存木造の基礎・水平構面の耐震補強
出題年度:2020・2023年(10年中2年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 無筋基礎へのRC増し打ち ○ 改善に有効 無筋基礎にRC基礎を一体化して増し打ちすると、基礎の耐力と力の伝達を改善できる。 根拠・考え方(選択肢1):既存木造の耐震改修:基礎の一体化、地盤の不同沈下、水平構面の剛性、屋根軽量化。確認対象:無筋基礎へのRC増し打ち
|
| 選択肢2 | 不同沈下に対する床の火打ち △ 効果が最も低い(正解) 1階床に火打ちを入れると床の面内剛性は上がりますが、地盤や基礎に生じる不同沈下の原因へ直接対処できません。不同沈下に対する方法として、提示された中では最も効果が低いという判断です。火打ち補強自体が無意味なのではありません。 根拠・考え方(選択肢2):既存木造の耐震改修:基礎の一体化、地盤の不同沈下、水平構面の剛性、屋根軽量化。確認対象:不同沈下に対する床の火打ち
|
| 選択肢3 | 上下の耐力壁のずれと床剛性 ○ 改善に有効 壁位置のずれがあると2階床が力を横へ伝えるので、合板直張りによる面内剛性向上が有効。 根拠・考え方(選択肢3):既存木造の耐震改修:基礎の一体化、地盤の不同沈下、水平構面の剛性、屋根軽量化。確認対象:上下の耐力壁のずれと床剛性
|
| 選択肢4 | 屋根の軽量化 ○ 改善に有効 屋根の軽量化は地震時の慣性力と転倒モーメントを減らし、耐震性向上に有効。 根拠・考え方(選択肢4):既存木造の耐震改修:基礎の一体化、地盤の不同沈下、水平構面の剛性、屋根軽量化。確認対象:屋根の軽量化
|
不同沈下は地盤・基礎の問題。1階床の水平剛性を高めるだけでは、原因への対処になりません。
この知識の出題:2020年
床の水平剛性向上だけでは不同沈下の原因へ対処できない
正解:2番
問11 太径主筋と付着割裂破壊
頻出度:★★★
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確認ポイント:主筋を太くすれば、付着にも有利とは限りません。
中心テーマ:RC主筋の付着割裂と対策
出題年度:2017・2019・2020・2021・2022・2026年(10年中6年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 隅角部の太径主筋 × 不適当(正解) 同じかぶり厚さのまま鉄筋を太径にすると、鉄筋径に対するかぶりの割合が小さくなり、隅角部のコンクリートが割れやすくなります。隅角主筋の太径化を付着割裂防止策とするのは不適切です。 根拠・考え方(選択肢1):RCの付着割裂:鉄筋径とかぶりの相対関係、継手の母材強度伝達、鉄筋強度と定着長さ。確認対象:隅角部の太径主筋
|
| 選択肢2 | 継手が伝える母材強度 ○ 適当 継手は原則として母材の強度を伝える性能を確保する。継手位置の小さな応力だけで性能を決めない。 根拠・考え方(選択肢2):RCの付着割裂:鉄筋径とかぶりの相対関係、継手の母材強度伝達、鉄筋強度と定着長さ。確認対象:継手が伝える母材強度
|
| 選択肢3 | 高強度鉄筋の定着長さ ○ 適当 SD390は鉄筋の強度が高く、同径でも伝える力が大きいため必要定着長さが長くなる。 根拠・考え方(選択肢3):RCの付着割裂:鉄筋径とかぶりの相対関係、継手の母材強度伝達、鉄筋強度と定着長さ。確認対象:高強度鉄筋の定着長さ
|
| 選択肢4 | 帯筋端部の135度フック ○ 適当 帯筋の135度フックは端部をコア内へ定着し、地震時にも拘束効果を保ちやすい。 根拠・考え方(選択肢4):RCの付着割裂:鉄筋径とかぶりの相対関係、継手の母材強度伝達、鉄筋強度と定着長さ。確認対象:帯筋端部の135度フック
|
同じかぶりで鉄筋径を大きくすると、かぶり厚さ/鉄筋径が小さくなり、付着割裂には不利です。
この知識の出題:2017・2020年
隅角部の主筋の太径化は付着割裂を防ぐ方法ではない
正解:1番
問12 RCひび割れの向きと原因
頻出度:★★
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確認ポイント:斜めの線というだけで判断せず、荷重方向と主引張応力を対応させます。
中心テーマ:RCひび割れの形状と原因
出題年度:2017・2020・2024年(10年中3年)
本問の片持ち梁では、先端が下がる荷重で固定端付近の上側が引張になります。せん断による主引張応力と直交する方向に斜めの割れが入り、通常は左下から右上へ傾くひび割れになります。
図1は左上から右下へ傾いているので、荷重方向と対応していません。図2の鉄筋に沿う割れ、図3の定着部の割れ、図4の接合部の斜め割れは、各説明と対応しています。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 下向き荷重を受ける片持ち梁 × 不適当(正解) 左で固定され、右先端に下向き荷重を受ける片持ち梁です。この場合のせん断ひび割れは、一般に左下から右上へ向かう傾きです。図1は左上から右下へ向かっており、荷重方向に対して逆の傾きとなっています。 根拠・考え方(選択肢1):RCひび割れの原因:主引張応力とせん断、鉄筋に沿う付着割裂、定着力、接合部せん断。確認対象:下向き荷重を受ける片持ち梁
|
| 選択肢2 | 下端筋に沿う付着割裂 ○ 適当 付着割裂は鉄筋に沿ってコンクリートが割れる。図の下端筋に沿うひび割れは説明に対応する。 根拠・考え方(選択肢2):RCひび割れの原因:主引張応力とせん断、鉄筋に沿う付着割裂、定着力、接合部せん断。確認対象:下端筋に沿う付着割裂
|
| 選択肢3 | 梁上端筋の定着部 ○ 適当 梁上端筋の定着力は柱内に割裂・押出し力を生じさせ、図の接合部と柱のひび割れにつながる。 根拠・考え方(選択肢3):RCひび割れの原因:主引張応力とせん断、鉄筋に沿う付着割裂、定着力、接合部せん断。確認対象:梁上端筋の定着部
|
| 選択肢4 | 柱梁接合部の斜めひび割れ ○ 適当 柱梁接合部には梁端・柱端の力によるせん断が作用し、図の斜めひび割れを生じる。 根拠・考え方(選択肢4):RCひび割れの原因:主引張応力とせん断、鉄筋に沿う付着割裂、定着力、接合部せん断。確認対象:柱梁接合部の斜めひび割れ
|
図1の下向き先端荷重に対し、せん断ひび割れの傾きが逆です。荷重を逆向きにすれば向きも変わります。
この知識の出題:2020年
片持ち梁のせん断ひび割れの傾きは荷重方向に対応させる
正解:1番
問13 RC柱の許容曲げは三つの限界の最小値
頻出度:★★
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確認ポイント:最初に許容値へ達する材料が、断面の許容曲げを決めます。
中心テーマ:RC柱の材料別限界と許容曲げ
出題年度:2020・2023・2026年(10年中3年)
仮にコンクリート圧縮の限界が80kN・m、圧縮鉄筋が100kN・m、引張鉄筋が90kN・mなら、許容曲げは80kN・mです。
最大の100kN・mを採ると、80kN・mで限界になるコンクリートが先に許容応力度を超えます。強い材料の限界ではなく、断面で最初に達する限界が判断基準です。数値は考え方を示す例です。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 柱の長期せん断と帯筋 ○ 適当 柱の長期許容せん断力では、帯筋の耐力を加算せずコンクリートの許容値で評価する。 根拠・考え方(選択肢1):RC許容応力度計算:せん断の長期・短期、材料の許容値の最小限界、太径筋の許容付着。確認対象:柱の長期せん断と帯筋
|
| 選択肢2 | 梁の短期せん断とスパン比 ○ 適当 梁の短期許容せん断では、せん断スパン比に応じコンクリート負担分の割増しを考慮する。 根拠・考え方(選択肢2):RC許容応力度計算:せん断の長期・短期、材料の許容値の最小限界、太径筋の許容付着。確認対象:梁の短期せん断とスパン比
|
| 選択肢3 | 材料別の許容曲げ限界 × 不適当(正解) 三つの材料の限界のどれか一つに先に達した時点で、許容応力度計算上の限界となります。したがって各限界から求めた曲げの「最小値」を採ります。最大を選ぶと、先に限界へ達する材料の許容応力度を超えます。 根拠・考え方(選択肢3):RC許容応力度計算:せん断の長期・短期、材料の許容値の最小限界、太径筋の許容付着。確認対象:材料別の許容曲げ限界
|
| 選択肢4 | 太径筋の許容付着応力度 ○ 適当 太径筋ではかぶり/径が小さいほど付着割裂しやすく、許容付着応力度を低減する。 根拠・考え方(選択肢4):RC許容応力度計算:せん断の長期・短期、材料の許容値の最小限界、太径筋の許容付着。確認対象:太径筋の許容付着応力度
|
コンクリート圧縮・鉄筋圧縮・鉄筋引張の各限界から求めた曲げのうち、最大ではなく最小を採ります。
この知識の出題:2020・2023・2026年
三つの材料限界から求めた許容曲げの最小値を採る
正解:3番
問14 RC梁主筋を増やすと接合部はどうなるか
頻出度:★★
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確認ポイント:接合部へ入力する力と、接合部が抵抗できる耐力を分けます。
中心テーマ:RC柱梁接合部の入力せん断力と耐力
出題年度:2019・2020・2021・2022年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 柱の軸圧縮と塑性変形 ○ 適当 大きい軸圧縮力は柱の圧壊を促進し、一般に塑性変形能力を低下させる。 根拠・考え方(選択肢1):RCの靱性・せん断:軸圧縮、梁貫通孔、接合部への入力と耐力、壁側柱の拘束。確認対象:柱の軸圧縮と塑性変形
|
| 選択肢2 | 梁の貫通孔とせん断耐力 ○ 適当 梁貫通孔はコンクリートのせん断抵抗を減らすため、孔補強と耐力低下の評価が必要。 根拠・考え方(選択肢2):RCの靱性・せん断:軸圧縮、梁貫通孔、接合部への入力と耐力、壁側柱の拘束。確認対象:梁の貫通孔とせん断耐力
|
| 選択肢3 | 梁主筋量と接合部のせん断 × 不適当(正解) 梁主筋量が増えると、梁の曲げ耐力と接合部へ入る力は一般に増します。一方、接合部のせん断耐力はコンクリート強度や接合部形状・有効幅等で決まるため、梁主筋の増加だけで耐力まで増すとはいえません。 根拠・考え方(選択肢3):RCの靱性・せん断:軸圧縮、梁貫通孔、接合部への入力と耐力、壁側柱の拘束。確認対象:梁主筋量と接合部のせん断
|
| 選択肢4 | 耐力壁の側柱の拘束 ○ 適当 壁の側柱は壁端を拘束し、曲げ変形時の圧壊を抑えるため塑性変形能力を改善する。 根拠・考え方(選択肢4):RCの靱性・せん断:軸圧縮、梁貫通孔、接合部への入力と耐力、壁側柱の拘束。確認対象:耐力壁の側柱の拘束
|
梁主筋が増すと接合部への入力せん断力は増えますが、それだけで接合部せん断耐力が増すわけではありません。
この知識の出題:2019・2020年
梁主筋量の増大は接合部への入力を増やすが耐力増加とは別
正解:3番
問15 筋かいの細長比と塑性変形性能
頻出度:★★
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確認ポイント:細長比が大・中・小の場合の違いを区別します。
中心テーマ:鉄骨筋かいの細長比と塑性変形
出題年度:2018・2020・2022・2025年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 横移動する架構の柱座屈長さ ○ 適当 横移動する架構の座屈長さは、梁剛性を増しても柱節点間距離未満にはできない。 根拠・考え方(選択肢1):鋼構造:横移動する柱の座屈、筋かいの細長比と繰返し挙動、弾性座屈、降伏比。確認対象:横移動する架構の柱座屈長さ
|
| 選択肢2 | 細長比20と80の筋かい × 不適当(正解) 本問の比較では、細長比20程度の短い筋かいは圧縮側でも塑性化しやすく、80程度の中間領域の筋かいより塑性変形性能が高い側です。中間領域は圧縮座屈後の不安定な挙動に注意が必要です。 根拠・考え方(選択肢2):鋼構造:横移動する柱の座屈、筋かいの細長比と繰返し挙動、弾性座屈、降伏比。確認対象:細長比20と80の筋かい
|
| 選択肢3 | 高強度鋼と弾性座屈 ○ 適当 弾性座屈領域では許容圧縮応力度はEと細長比に支配される。降伏点だけ高めても変わらない。 根拠・考え方(選択肢3):鋼構造:横移動する柱の座屈、筋かいの細長比と繰返し挙動、弾性座屈、降伏比。確認対象:高強度鋼と弾性座屈
|
| 選択肢4 | 梁の降伏比と塑性変形 ○ 適当 小さい降伏比は降伏から引張強さまでの余裕が大きく、一般に塑性変形能力に有利。 根拠・考え方(選択肢4):鋼構造:横移動する柱の座屈、筋かいの細長比と繰返し挙動、弾性座屈、降伏比。確認対象:梁の降伏比と塑性変形
|
本問では細長比20程度の筋かいのほうが、80程度の中間的な筋かいより塑性変形性能が高くなります。
この知識の出題:2020・2025年
細長比20程度の筋かいは80程度のものより塑性変形性能が高い
正解:2番
問16 二面摩擦接合とすべり係数
頻出度:★
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確認ポイント:耐力が増す理由が、係数の変化か、摩擦面数の増加かを確認します。
中心テーマ:摩擦面数とすべり係数の区別
出題年度:2020年(10年中1年)
簡単化した考え方は、すべり抵抗=すべり係数μ×締付け力×摩擦面数です。同じ処理の面が1面から2面になれば、変わるのは最後の「面数」で、μ自体は同じです。
摩擦接合では、すべり前の外力は接触面の摩擦で伝えます。すべり後にボルト軸が孔壁へ当たってせん断を負担する状態と区別します。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | ボルト本数と山形鋼の有効断面 ○ 適当 ボルト本数増加で接合長さを確保すると、山形鋼の突出脚にも応力が伝わりやすくなり有効断面積が増す。 根拠・考え方(選択肢1):高力ボルト摩擦接合:偏心接合の有効断面、すべり前の伝達、耐力=係数×締付け力×摩擦面数等。確認対象:ボルト本数と山形鋼の有効断面
|
| 選択肢2 | すべり前の繰返し応力 ○ 適当 すべり耐力以下の繰返しなら摩擦面の相対移動がなく、一般に張力低下等を特別に見込まない。 根拠・考え方(選択肢2):高力ボルト摩擦接合:偏心接合の有効断面、すべり前の伝達、耐力=係数×締付け力×摩擦面数等。確認対象:すべり前の繰返し応力
|
| 選択肢3 | 摩擦で伝えるせん断力 ○ 適当 すべり前は接触面の摩擦がせん断力を伝え、ボルト軸が孔壁に支圧してせん断を受ける状態ではない。 根拠・考え方(選択肢3):高力ボルト摩擦接合:偏心接合の有効断面、すべり前の伝達、耐力=係数×締付け力×摩擦面数等。確認対象:摩擦で伝えるせん断力
|
| 選択肢4 | 二面接合のすべり係数 × 不適当(正解) すべりに対する耐力は、すべり係数・ボルトの締付け力・摩擦面数等で決まります。二面接合では摩擦面数が2ですが、同じ表面状態ならすべり係数は同じです。耐力の増加を係数の2倍と説明するのは誤りです。 根拠・考え方(選択肢4):高力ボルト摩擦接合:偏心接合の有効断面、すべり前の伝達、耐力=係数×締付け力×摩擦面数等。確認対象:二面接合のすべり係数
|
二面接合で増えるのは摩擦面の数です。同じ摩擦面処理なら、すべり係数そのものは2倍になりません。
この知識の出題:2020年
二面摩擦接合でも同じ面処理ならすべり係数は2倍にならない
正解:4番
問17 高強度鋼へ替えても弾性変形は減らない
頻出度:★★
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確認ポイント:降伏強度と、弾性範囲のばねの硬さは別の性質です。
中心テーマ:鋼材強度と弾性剛性・変形
出題年度:2020・2021・2023・2026年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 筋かいの保有耐力接合 ○ 適当 筋かいの保有耐力接合は、軸部が降伏しても端部・接合部が先に破断しない耐力を確保する。 根拠・考え方(選択肢1):鉄骨の材料強度とEの違い、同一断面の弾性剛性、横座屈・局部座屈、保有耐力接合。確認対象:筋かいの保有耐力接合
|
| 選択肢2 | H形鋼梁の横座屈 ○ 適当 横座屈は開断面梁の圧縮フランジの横移動と断面ねじれが連成して起こる。 根拠・考え方(選択肢2):鉄骨の材料強度とEの違い、同一断面の弾性剛性、横座屈・局部座屈、保有耐力接合。確認対象:H形鋼梁の横座屈
|
| 選択肢3 | 同一断面のSN400BとSN490B × 不適当(正解) SN400BとSN490Bは降伏強度が異なっても、ヤング係数Eはほぼ同じです。同じ断面ならA・Iも同じで、同じ荷重を受ける弾性範囲の変形はほぼ変わりません。耐力の向上と弾性剛性の増加を分けます。 根拠・考え方(選択肢3):鉄骨の材料強度とEの違い、同一断面の弾性剛性、横座屈・局部座屈、保有耐力接合。確認対象:同一断面のSN400BとSN490B
|
| 選択肢4 | 幅厚比と局部座屈 ○ 適当 幅厚比を小さくすると板要素の局部座屈を抑え、塑性変形能力を確保しやすい。 根拠・考え方(選択肢4):鉄骨の材料強度とEの違い、同一断面の弾性剛性、横座屈・局部座屈、保有耐力接合。確認対象:幅厚比と局部座屈
|
同じ断面ならIは同じで、SN400BとSN490BのEもほぼ同じ。弾性剛性EIと弾性変形はほぼ変わりません。
この知識の出題:2020・2023・2026年
同一断面のSN400BをSN490Bに替えてもE・弾性変形はほぼ同じ
正解:3番
問18 BCR・BCP柱の地震時応力割増し
頻出度:★★
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確認ポイント:鋼種・板厚・計算ルートの条件をそろえて比較します。
中心テーマ:冷間成形角形鋼管の耐震設計
出題年度:2019・2020・2022・2026年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | ルート1-1と特定天井 ○ 適当 耐震計算ルートを簡略化しても、特定天井の脱落対策の技術基準は別途満たす必要がある。 根拠・考え方(選択肢1):建築基準法施行令39条3項、平成25年国土交通省告示771号(特定天井の脱落対策)
|
| 選択肢2 | ルート1-2のBCR・BCP × 不適当(正解) 本問の板厚6mm以上の条件では、ルート1-2の地震時柱応力の割増しはBCRのほうがBCPより大きくなります。BCRでは平坦部も含めて冷間加工の影響を受ける点を合わせて理解します。 根拠・考え方(選択肢2):冷間成形角形鋼管のルート1-2。日本鉄鋼連盟BCR/BCP設計Q&A Q2-4の冷間加工と割増しの考え方
|
| 選択肢3 | ルート2の塔状比 ○ 適当 S造ルート2には塔状比4以下等の制限があり、過度に細長い建物は対象外となる。 根拠・考え方(選択肢3):鉄骨造の計算ルートと冷間成形角形鋼管:鋼種・板厚・塑性加工の違いと応力割増し。確認対象:ルート2の塔状比
|
| 選択肢4 | BCP柱の局部崩壊 ○ 適当 BCP柱で局部崩壊となる場合は、柱耐力を低減した保有耐力でも必要値を満たすことを確認する。 根拠・考え方(選択肢4):鉄骨造の計算ルートと冷間成形角形鋼管:鋼種・板厚・塑性加工の違いと応力割増し。確認対象:BCP柱の局部崩壊
|
本問の厚さ6mm以上のルート1-2では、BCRの割増し係数がBCPより大きく、記述は逆です。
この知識の出題:2020年
板厚6mm以上のルート1-2でBCRの応力割増しはBCPより大きい
正解:2番
問19 締固めによる液状化対策
頻出度:★★★
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確認ポイント:地盤を密にすることが、地震時の水圧上昇にどう影響するか考えます。
中心テーマ:液状化を考慮する地盤・基礎設計
出題年度:2017・2018・2019・2020・2021・2022・2023・2024・2025年(10年中9年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 砂のN値とせん断抵抗 ○ 適当 砂の締まり具合を示すN値は、内部摩擦角やせん断抵抗の評価と相関する。 根拠・考え方(選択肢1):土質と地盤の支持力:N値と砂の締まり具合、含水量、液状化に対する密度増大工法。確認対象:砂のN値とせん断抵抗
|
| 選択肢2 | 粘土の含水量と変形 ○ 適当 粘土は含水量によって硬さ・圧縮性が変わるため、変形特性も水分量と関係する。 根拠・考え方(選択肢2):土質と地盤の支持力:N値と砂の締まり具合、含水量、液状化に対する密度増大工法。確認対象:粘土の含水量と変形
|
| 選択肢3 | 締固め工法の効果 × 不適当(正解) 締固めによって砂質地盤の密度を上げると、一般に地震時の液状化への抵抗が高まります。地盤改良の方式は土質・地下水・周辺条件等に応じて選びますが、「液状化対策としての効果はない」は誤りです。 根拠・考え方(選択肢3):土質と地盤の支持力:N値と砂の締まり具合、含水量、液状化に対する密度増大工法。確認対象:締固め工法の効果
|
| 選択肢4 | 地盤の極限鉛直支持力 ○ 適当 地盤の極限支持力は、基礎下や周辺の土がせん断破壊する限界状態で決まる。 根拠・考え方(選択肢4):土質と地盤の支持力:N値と砂の締まり具合、含水量、液状化に対する密度増大工法。確認対象:地盤の極限鉛直支持力
|
砂質地盤の締固めは相対密度を高め、液状化抵抗を改善する有効な対策です。
この知識の出題:2020年
砂質地盤の締固めは液状化抵抗を高める対策
正解:3番
問20 一軸圧縮試験と圧密試験の使い分け
頻出度:★★★
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確認ポイント:試験で調べたい性質が、強度か、沈下の時間特性かを確認します。
中心テーマ:地盤調査の試験の選び方
出題年度:2017・2019・2020・2022・2024年(10年中5年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 圧密沈下に対する一軸圧縮試験 × 不適当(正解) 乱さない試料を採った点は適切でも、圧密沈下の特性を調べる試験の選択が違います。一軸圧縮試験は主に粘性土の強度を調べ、圧密沈下量や沈下速度に関わる性質は圧密試験で調べます。 根拠・考え方(選択肢1):地盤調査の試験:粘性土の強度と圧密、調査の段階、地下水・粒度、P波・S波の検層。確認対象:圧密沈下に対する一軸圧縮試験
|
| 選択肢2 | 予備調査と本調査の順序 ○ 適当 不明な地層は予備調査で把握し、その結果に基づき本調査の配置・数量を決める。 根拠・考え方(選択肢2):地盤調査の試験:粘性土の強度と圧密、調査の段階、地下水・粒度、P波・S波の検層。確認対象:予備調査と本調査の順序
|
| 選択肢3 | 液状化と地下水位・粒度 ○ 適当 地下水位と粒度は液状化の可能性を判断する重要な情報なので調査する。 根拠・考え方(選択肢3):地盤調査の試験:粘性土の強度と圧密、調査の段階、地下水・粒度、P波・S波の検層。確認対象:液状化と地下水位・粒度
|
| 選択肢4 | PS検層の目的 ○ 適当 PS検層はP波・S波速度を測り、地盤の動的特性や地層構成の評価に用いる。 根拠・考え方(選択肢4):地盤調査の試験:粘性土の強度と圧密、調査の段階、地下水・粒度、P波・S波の検層。確認対象:PS検層の目的
|
一軸圧縮は主に粘性土の強度、圧密試験は排水に伴う沈下特性を調べる試験です。
この知識の出題:2020・2022年
圧密沈下の特性は一軸圧縮試験でなく圧密試験で調べる
正解:1番
問21 異種基礎と不同沈下・地震時挙動
頻出度:★
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確認ポイント:基礎形式が変わる境界は、鉛直方向だけでなく水平方向の挙動も見ます。
中心テーマ:異種基礎を併用する場合の安全確認
出題年度:2020年(10年中1年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | パイルド・ラフトの沈下抑制 ○ 適当 パイルド・ラフトはラフトで支持しつつ杭で沈下を抑え、平均沈下・不同沈下の低減に用いる。 根拠・考え方(選択肢1):基礎設計:パイルド・ラフト、液状化による地盤反力低下、異種基礎の変位適合、負の摩擦力。確認対象:パイルド・ラフトの沈下抑制
|
| 選択肢2 | 液状化時の地盤反力係数 ○ 適当 液状化で杭周辺地盤が軟化するため、水平地盤反力係数を低減して杭の抵抗を評価する。 根拠・考え方(選択肢2):基礎設計:パイルド・ラフト、液状化による地盤反力低下、異種基礎の変位適合、負の摩擦力。確認対象:液状化時の地盤反力係数
|
| 選択肢3 | 杭基礎と直接基礎の併用 × 不適当(正解) 異種基礎では不同沈下だけでなく、地震時の変形・力の伝達の違いも検討する必要がある。 根拠・考え方(選択肢3):基礎設計:パイルド・ラフト、液状化による地盤反力低下、異種基礎の変位適合、負の摩擦力。確認対象:杭基礎と直接基礎の併用
|
| 選択肢4 | 負の摩擦力の低減 ○ 適当 杭表面の潤滑材は下向きの負の摩擦力を減らし、杭へ余分な圧縮力が加わるのを抑える。 根拠・考え方(選択肢4):基礎設計:パイルド・ラフト、液状化による地盤反力低下、異種基礎の変位適合、負の摩擦力。確認対象:負の摩擦力の低減
|
異種基礎では鉛直荷重時の不同沈下に加え、地震時の変形や応力伝達の違いを確認します。
この知識の出題:2020年
杭基礎と直接基礎の併用では不同沈下だけでなく地震時も検討
正解:3番
問22 壁式RCと壁式ラーメンRCの適用高さ
頻出度:★★
正解・解説を開く
確認ポイント:名称が似た二つの構造を分けて覚えます。
中心テーマ:壁式RCと壁式ラーメンRCの適用高さ
出題年度:2020・2024年(10年中2年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 壁梁の幅 ○ 適当 壁梁は壁厚と同じ幅とすることができ、壁式の平面的な壁・梁構成を保てる。 根拠・考え方(選択肢1):壁式RC・壁式ラーメンRCの構造形式、適用高さ、壁梁、直交壁と曲げ剛性。確認対象:壁梁の幅
|
| 選択肢2 | 直交壁の剛性への寄与 ○ 適当 直交壁が一体に働く場合、有効範囲の直交壁を含めて耐力壁の曲げ剛性を評価できる。 根拠・考え方(選択肢2):壁式RC・壁式ラーメンRCの構造形式、適用高さ、壁梁、直交壁と曲げ剛性。確認対象:直交壁の剛性への寄与
|
| 選択肢3 | 二つの構造の適用高さ × 不適当(正解) 一般に壁式ラーメンRCのほうが高い建物へ適用できる。壁式RCのほうが高いという記述は逆。 根拠・考え方(選択肢3):壁式RC・壁式ラーメンRCの構造形式、適用高さ、壁梁、直交壁と曲げ剛性。確認対象:二つの構造の適用高さ
|
| 選択肢4 | 張り間外周の連層耐力壁 ○ 適当 壁式ラーメンRCの張り間外周構面には、最下階から最上階まで連続する耐力壁を設ける。 根拠・考え方(選択肢4):壁式RC・壁式ラーメンRCの構造形式、適用高さ、壁梁、直交壁と曲げ剛性。確認対象:張り間外周の連層耐力壁
|
一般に壁式ラーメンRCのほうが、壁式RCより高い建築物に適用できます。
この知識の出題:2020・2024年
壁式ラーメンRCのほうが一般に高い建築物へ適用できる
正解:3番
問23 PCのプレテンション・ポストテンション
頻出度:★★★
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確認ポイント:緊張する時期と、コンクリートへ圧縮を渡す仕組みをセットにします。
中心テーマ:PCのプレテンション・ポストテンション方式
出題年度:2017・2019・2020・2022・2026年(10年中5年)
| 方式 | 先に行うこと | 硬化後の操作 | 導入時の力の伝達 |
|---|---|---|---|
| プレテンション | PC鋼材を緊張してから打設 | 緊張端を解放 | 鋼材とコンクリートの付着 |
| ポストテンション | 鋼材を緊張できるようシース等を設けて打設 | PC鋼材を緊張・定着 | 端部の定着具等を介した支圧 |
「硬化後に緊張」はポストテンションに対応しますが、そこへプレテンションの付着による導入を組み合わせたのが選択肢1の誤りです。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | ポストテンションの導入方法 × 不適当(正解) ポストテンションは、コンクリート硬化後にPC鋼材を緊張し、端部の定着具等を通じて圧縮を導入します。鋼材をコンクリートへ直接埋めてから付着で導入する説明は不適切です。プレテンションも緊張時期が異なり、打設前に鋼材を緊張しておくため、設問全体をそのままプレテンションの説明と読み替えないようにします。 根拠・考え方(選択肢1):PCの導入方式と定着具・付着、PCaPC床の接合、SRC剛性の簡略評価、CFTの応力伝達。確認対象:ポストテンションの導入方法
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| 選択肢2 | PCaPC床と梁の接合 ○ 適当 PCaPC床版と周囲の梁の接合部は、長期・短期の応力を相互に伝えられるよう設計する。 根拠・考え方(選択肢2):PCの導入方式と定着具・付着、PCaPC床の接合、SRC剛性の簡略評価、CFTの応力伝達。確認対象:PCaPC床と梁の接合
|
| 選択肢3 | SRCの簡略な部材剛性 ○ 適当 鉄骨・鉄筋の剛性寄与が小さい場合、SRC全断面にコンクリートEを用いた剛性評価ができる。 根拠・考え方(選択肢3):PCの導入方式と定着具・付着、PCaPC床の接合、SRC剛性の簡略評価、CFTの応力伝達。確認対象:SRCの簡略な部材剛性
|
| 選択肢4 | CFT鋼管と充填コンクリート ○ 適当 CFTの充填コンクリートへ梁のせん断力を負担させるには、ダイアフラム等で鋼管から力を伝える設計が必要。 根拠・考え方(選択肢4):PCの導入方式と定着具・付着、PCaPC床の接合、SRC剛性の簡略評価、CFTの応力伝達。確認対象:CFT鋼管と充填コンクリート
|
プレテンションは打設前に緊張し、硬化後の解放と付着で導入。ポストテンションは硬化後に緊張し、定着部から導入します。
この知識の出題:2017・2020・2026年
プレは打設前、ポストは硬化後に緊張してプレストレスを導入
正解:1番
問24 減衰・靱性と構造特性係数Ds
頻出度:★★★
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確認ポイント:エネルギー吸収が少ない場合に、必要耐力を小さくしてよいか考えます。
中心テーマ:構造特性係数Dsと靱性・減衰
出題年度:2018・2019・2020・2021・2022・2023・2025・2026年(10年中8年)
必要保有水平耐力Qun=Ds・Fes・Qud。Dsを小さくすると、要求される耐力は小さくなります。
この低減は、靱性や減衰によるエネルギー吸収を期待するものです。減衰が小さいなら、その効果を大きくは期待できません。したがって「減衰が小さいほどDsを小さくできる」は逆です。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 精算する設計用固有周期の条件 ○ 適当 これは法令の地震力算定に使う設計用一次固有周期Tを精算する際の条件です。RCはひび割れ前の剛性とし、基礎・杭の変形を含めずに算定します。実際の大地震応答を解析するモデルでも常にひび割れを無視する、という意味ではありません。 根拠・考え方(選択肢1):昭和55年建設省告示1793号第2本文ただし書:ひび割れ前の弾性剛性、地盤・杭の変形を含めない精算T
|
| 選択肢2 | 減衰が小さい場合のDs × 不適当(正解) 減衰が小さいと、振動エネルギーを吸収する能力も小さくなります。その場合に必要保有水平耐力を下げる方向のDs低減はできません。一般に減衰・靱性が大きいほどDsを小さくでき、記述は逆です。 根拠・考え方(選択肢2):令82条の3の必要保有水平耐力、昭55建告1793号第2の周期精算条件、Ds・Fesと減衰。確認対象:減衰が小さい場合のDs
|
| 選択肢3 | 剛性率・偏心率と割増し ○ 適当 剛性率0.6未満や偏心率0.15超では、形状係数Fesにより必要保有水平耐力を割り増す。 根拠・考え方(選択肢3):令82条の3の必要保有水平耐力、昭55建告1793号第2の周期精算条件、Ds・Fesと減衰。確認対象:剛性率・偏心率と割増し
|
| 選択肢4 | 塑性化と安全限界時の減衰 ○ 適当 塑性化が進むと履歴エネルギー吸収が増し、一般に安全限界の等価減衰を大きくできる。 根拠・考え方(選択肢4):令82条の3の必要保有水平耐力、昭55建告1793号第2の周期精算条件、Ds・Fesと減衰。確認対象:塑性化と安全限界時の減衰
|
減衰・靱性が大きいほどDsを小さくできます。減衰が小さいほどDsを小さくする、は逆です。
この知識の出題:2019・2020・2022・2023年
減衰や靱性によるエネルギー吸収を期待できるほどDsを小さくできる
正解:2番
問25 免震ダンパーは大きいほどよいか
頻出度:★★★
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確認ポイント:免震層の変形を抑える効果と、上部へ伝える力の増加を両方見ます。
中心テーマ:免震層のダンパーと応答低減
出題年度:2017・2018・2019・2020・2024・2026年(10年中6年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | ダンパー減衰量と上部応答 × 不適当(正解) 減衰を増やすと免震層の変形を抑えられる一方、ダンパーが上部構造へ伝える力も増える場合があります。上部の応答せん断力を下げるために、減衰量を際限なく大きくすればよいという説明は不適切です。 根拠・考え方(選択肢1):免震の応答:減衰と変形・伝達力、層せん断分布、外周ダンパー、平面すべり支承の復元力。確認対象:ダンパー減衰量と上部応答
|
| 選択肢2 | 免震上部の層せん断力分布 ○ 適当 免震建物は上部の振動性状が通常建物と違い、層せん断力係数の分布も一般にAi分布と異なる。 根拠・考え方(選択肢2):免震の応答:減衰と変形・伝達力、層せん断分布、外周ダンパー、平面すべり支承の復元力。確認対象:免震上部の層せん断力分布
|
| 選択肢3 | 外周配置とねじれ ○ 適当 外周にダンパーを置くとねじれ中心からの距離が大きく、回転運動を抑えやすい。 根拠・考え方(選択肢3):免震の応答:減衰と変形・伝達力、層せん断分布、外周ダンパー、平面すべり支承の復元力。確認対象:外周配置とねじれ
|
| 選択肢4 | すべり支承の復元機能 ○ 適当 一般的な平面すべり支承は摩擦による減衰を持つが、それだけで原点へ戻す復元機能は持たない。 根拠・考え方(選択肢4):免震の応答:減衰と変形・伝達力、層せん断分布、外周ダンパー、平面すべり支承の復元力。確認対象:すべり支承の復元機能
|
ダンパーの減衰を過大にすると、上部への伝達力が増える場合があります。応答せん断力が単調に減るとは限りません。
この知識の出題:2020・2026年
ダンパー減衰を大きくしても上部応答せん断力が単調に減るとは限らない
正解:1番
問26 CFT柱の相互拘束と変形性能
頻出度:★★★
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確認ポイント:鋼管とコンクリートが互いに補う働きを確認します。
中心テーマ:CFT柱の拘束効果と構造性能
出題年度:2017・2018・2020・2024・2025・2026年(10年中6年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | PCのプレストレス損失 ○ 適当 ポストテンションは硬化後に導入するため、一般にクリープ等による損失率がプレテンションより小さい。 根拠・考え方(選択肢1):CFTの鋼管とコンクリートの相互拘束、PC損失、露出柱脚のせん断抵抗、RC繊維補強。確認対象:PCのプレストレス損失
|
| 選択肢2 | CFTと中空鋼管の変形性能 × 不適当(正解) 充填コンクリートが鋼管の局部座屈を抑え、鋼管がコンクリートの横膨張を拘束する相互作用があります。中空鋼管より一般に剛性だけでなく塑性変形性能も向上し、「低い」は誤りです。 根拠・考え方(選択肢2):CFTの鋼管とコンクリートの相互拘束、PC損失、露出柱脚のせん断抵抗、RC繊維補強。確認対象:CFTと中空鋼管の変形性能
|
| 選択肢3 | 露出柱脚の最大せん断耐力 ○ 適当 摩擦抵抗とアンカーボルトせん断は最大耐力を同時に発揮しないため、最大せん断耐力は通常その大きい側で評価する。 根拠・考え方(選択肢3):CFTの鋼管とコンクリートの相互拘束、PC損失、露出柱脚のせん断抵抗、RC繊維補強。確認対象:露出柱脚の最大せん断耐力
|
| 選択肢4 | 炭素繊維巻付けの補強効果 ○ 適当 炭素繊維巻付けは主にせん断・拘束の補強であり、柱の曲げ耐力増加は一般に期待しない。 根拠・考え方(選択肢4):RC柱の炭素繊維巻付け:せん断補強・横拘束による靱性改善。曲げ耐力の増加とは区別
|
CFTは鋼管がコンクリートを拘束し、コンクリートが鋼管の局部座屈を抑えるので、一般に塑性変形性能も改善します。
この知識の出題:2017・2018・2020・2026年
CFTの相互拘束で鋼管単体より一般に塑性変形性能が向上
正解:2番
問27 木材の基準強度と無欠点材の違い
頻出度:★★
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確認ポイント:小さな無欠点試験片と、節等を含む構造用材の基準強度を分けます。
中心テーマ:木材の基準強度の大小関係
出題年度:2020・2021・2024年(10年中3年)
無欠点材そのものの繊維方向引張は強くても、実際の構造用材には節や繊維の傾斜などがあります。引張ではその影響で強度が低下しやすくなります。
そのため本問は、一般的な構造用木材の基準材料強度で圧縮>引張と判断します。「木材という素材は引張に強い」とだけ覚えると混同します。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 湿潤状態のクリープ ○ 適当 湿潤状態では木材のクリープが大きく、同じ荷重でも長期変形が増えやすい。 根拠・考え方(選択肢1):木材の含水状態・クリープ・耐朽性、含水率=水の質量/全乾質量、構造用材の基準強度。確認対象:湿潤状態のクリープ
|
| 選択肢2 | 土台に向く耐朽性のある樹種 ○ 適当 ひば・ひのき等は耐朽性が比較的高く、湿気の影響を受ける土台に適する。 根拠・考え方(選択肢2):木材の含水状態・クリープ・耐朽性、含水率=水の質量/全乾質量、構造用材の基準強度。確認対象:土台に向く耐朽性のある樹種
|
| 選択肢3 | 含水率の分母 ○ 適当 含水率=水の質量/全乾木材質量×100%。水を含む全重量を分母にしない。 根拠・考え方(選択肢3):木材の含水状態・クリープ・耐朽性、含水率=水の質量/全乾質量、構造用材の基準強度。確認対象:含水率の分母
|
| 選択肢4 | 繊維方向の圧縮と引張基準強度 × 不適当(正解) 構造用木材の基準材料強度は、一般に繊維方向の圧縮のほうが引張より大きい値です。節や繊維の乱れ等は引張強度へ大きく影響するため、無欠点小試験片での強度の大小を、そのまま構造材の基準強度へ当てはめません。 根拠・考え方(選択肢4):木材の含水状態・クリープ・耐朽性、含水率=水の質量/全乾質量、構造用材の基準強度。確認対象:繊維方向の圧縮と引張基準強度
|
構造用木材の基準材料強度では、一般に圧縮のほうが引張より大きい値です。
この知識の出題:2020年
構造用木材の繊維方向の基準材料強度は一般に圧縮>引張
正解:4番
問28 単位水量とコンクリートのスランプ
頻出度:★
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確認ポイント:他の調合条件が同程度のときの傾向として比べます。
中心テーマ:コンクリートの単位水量とスランプ
出題年度:2020年(10年中1年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 水中養生と圧縮強度 ○ 適当 水中養生は水和に必要な水を保つため、同温度の気中養生より圧縮強度が大きくなる。 根拠・考え方(選択肢1):コンクリートの水和・養生、最大圧縮応力時のひずみ、調合とスランプ、単位体積重量とE。確認対象:水中養生と圧縮強度
|
| 選択肢2 | 圧縮強度時のひずみ ○ 適当 高強度ほど最大圧縮応力に達するひずみは一般に大きくなる。 根拠・考え方(選択肢2):コンクリートの水和・養生、最大圧縮応力時のひずみ、調合とスランプ、単位体積重量とE。確認対象:圧縮強度時のひずみ
|
| 選択肢3 | 単位水量とスランプ × 不適当(正解) 他の調合条件等が同程度なら、単位水量が小さくなると一般にスランプは小さくなります。「大きくなる」は逆です。混和剤・骨材・温度等でも流動性が変わるため、水量だけの一律の関係としないことも大切です。 根拠・考え方(選択肢3):コンクリートの水和・養生、最大圧縮応力時のひずみ、調合とスランプ、単位体積重量とE。確認対象:単位水量とスランプ
|
| 選択肢4 | 気乾単位体積重量とE ○ 適当 気乾単位体積重量が大きいコンクリートは一般にEが大きい。骨材・密度の違いが影響する。 根拠・考え方(選択肢4):コンクリートのEの評価:強度のほか、気乾単位体積重量・骨材等の影響を考慮
|
一般に単位水量を減らすとスランプは小さくなります。実際は混和剤や骨材等も影響するため、水だけで全ては決まりません。
この知識の出題:2020年
他の条件が同程度なら単位水量が小さいほどスランプも小さい
正解:3番
問29 アルミニウムと炭素鋼の熱膨張
頻出度:★★
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確認ポイント:熱による伸びは線膨張係数×長さ×温度差で比べます。
中心テーマ:アルミニウムと炭素鋼の線膨張係数
出題年度:2017・2020年(10年中2年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | シャルピー吸収エネルギー ○ 適当 シャルピー吸収エネルギーが大きい鋼は靱性が高く、脆性破壊防止に有利。 根拠・考え方(選択肢1):金属材料:衝撃靱性、JIS G3136のSN490B、熱膨張ΔL=αLΔT、ステンレスの高温特性。確認対象:シャルピー吸収エネルギー
|
| 選択肢2 | SN490Bの引張強さ ○ 適当 SN490Bの490は引張強さの級であり、引張強さ下限は490N/mm²。 根拠・考え方(選択肢2):金属材料:衝撃靱性、JIS G3136のSN490B、熱膨張ΔL=αLΔT、ステンレスの高温特性。確認対象:SN490Bの引張強さ
|
| 選択肢3 | アルミ合金の線膨張係数 × 不適当(正解) アルミニウム合金の線膨張係数は炭素鋼の約2倍で、1/2倍ではありません。同じ長さ・温度変化なら、熱による伸びもおおむね2倍になります。 根拠・考え方(選択肢3):金属材料:衝撃靱性、JIS G3136のSN490B、熱膨張ΔL=αLΔT、ステンレスの高温特性。確認対象:アルミ合金の線膨張係数
|
| 選択肢4 | ステンレスの耐食性・耐火性 ○ 適当 ステンレスは一般に耐食性が高く、高温での強度保持等の面でも炭素鋼より耐火性に優れる。 根拠・考え方(選択肢4):金属材料:衝撃靱性、JIS G3136のSN490B、熱膨張ΔL=αLΔT、ステンレスの高温特性。確認対象:ステンレスの耐食性・耐火性
|
アルミニウム合金の線膨張係数は炭素鋼の約2倍です。1/2倍ではありません。
この知識の出題:2017・2020年
アルミニウムの線膨張係数は炭素鋼の約2倍
正解:3番
問30 特定天井の定義と脱落対策
頻出度:★★
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確認ポイント:高さ・面積・質量だけでなく、支持方式と設置場所も確認します。
中心テーマ:特定天井の脱落対策と安全確認
出題年度:2018・2020・2022・2023年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 支持方式と特定天井の対象 × 不適当(正解) 特定天井は、高さ・面積・質量等の条件を満たし、人が日常利用する場所に設けられた「吊り天井」が対象です。高さ6m超・面積200m²超・質量2kg/m²超だけで、支持方式にかかわらず全ての天井が該当するわけではありません。 根拠・考え方(選択肢1):平成25年国土交通省告示771号第2:特定天井の指定。吊り天井・高さ・面積・質量・設置場所の条件
|
| 選択肢2 | 中地震時の損傷防止 ○ 適当 天井脱落対策では、中地震時に天井が損傷しないことを確認する。 根拠・考え方(選択肢2):令39条3項、平成25年国土交通省告示771号:特定天井の対象と中地震時の損傷防止。確認対象:中地震時の損傷防止
|
| 選択肢3 | 既存天井の落下防止措置 ○ 適当 既存天井にはネット・ワイヤー等による落下防止措置が認められる方法もある。 根拠・考え方(選択肢3):令39条3項、平成25年国土交通省告示771号:特定天井の対象と中地震時の損傷防止。確認対象:既存天井の落下防止措置
|
| 選択肢4 | 免震建築物の特定天井 ○ 適当 免震建物でも特定天井の安全確認が必要で、免震を理由に技術基準の対象外にはならない。 根拠・考え方(選択肢4):令39条3項、平成25年国土交通省告示771号:特定天井の対象と中地震時の損傷防止。確認対象:免震建築物の特定天井
|
特定天井は所定条件を満たす吊り天井が対象です。支持方式にかかわらず全て対象、という記述は誤りです。
この知識の出題:2020年
特定天井の指定は高さ等に加えて吊り支持方式・設置場所も条件
正解:1番
正解一覧
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| 問 | 正解 | 問 | 正解 |
|---|---|---|---|
| 問1 | 1番 | 問16 | 4番 |
| 問2 | 4番 | 問17 | 3番 |
| 問3 | 2番 | 問18 | 2番 |
| 問4 | 2番 | 問19 | 3番 |
| 問5 | 2番 | 問20 | 1番 |
| 問6 | 4番 | 問21 | 3番 |
| 問7 | 3番 | 問22 | 3番 |
| 問8 | 4番 | 問23 | 1番 |
| 問9 | 4番 | 問24 | 2番 |
| 問10 | 2番 | 問25 | 1番 |
| 問11 | 1番 | 問26 | 2番 |
| 問12 | 1番 | 問27 | 4番 |
| 問13 | 3番 | 問28 | 3番 |
| 問14 | 3番 | 問29 | 3番 |
| 問15 | 2番 | 問30 | 1番 |
令和2年度の公式正解と全30問を照合しています。解説・学習用の見出し・頻出度は独自に整理したものです。