令和3年度(2021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3年度(2021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3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1〜5・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2021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 軸力・曲げ・せん断による柱脚の応力度
頻出度:★★★
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確認ポイント:平均せん断応力度と最大せん断応力度を分けます。
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)
A=200×300=60000mm²。水平力が曲げを生む方向の寸法は300mmなので、Z=200×300²/6=3000000mm³です。
N=240000N、Q=30000N、h=2000mmより、N/A=4N/mm²、M=Qh=60000000N・mm、M/Z=20N/mm²。
圧縮を負として−4±20を計算すると、引張+16・圧縮−24N/mm²です。せん断は平均Q/A=0.50に対し、長方形の最大値は1.5倍の0.75N/mm²となります。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 引張+16・圧縮−24・τmax=0.50 × 誤った組合せ 平均せん断応力度Q/A=0.50だが、長方形断面の最大値はその1.5倍。0.50N/mm²ではない。 根拠・考え方(選択肢1):軸圧縮−N/A、曲げ±M/Z、矩形断面Z=bh²/6、最大せん断応力度τmax=3Q/(2A)。確認対象:引張+16・圧縮−24・τmax=0.50
|
| 選択肢2 | 引張+16・圧縮−24・τmax=0.75 ○ 正しい組合せ A=200×300=60000mm²。水平力Qの方向の断面寸法300mmを曲げのせいとして、Z=200×300²/6=3000000mm³。軸圧縮−4と曲げ±20を重ねて引張+16・圧縮−24、最大せん断は1.5Q/A=0.75N/mm²です。 根拠・考え方(選択肢2):軸圧縮−N/A、曲げ±M/Z、矩形断面Z=bh²/6、最大せん断応力度τmax=3Q/(2A)。確認対象:引張+16・圧縮−24・τmax=0.75
|
| 選択肢3 | 引張+26・圧縮−34・τmax=0.50 × 誤った組合せ 曲げを受けるせいは300mmなので縁曲げ応力度は20N/mm²。+26・−34にはならない。 根拠・考え方(選択肢3):軸圧縮−N/A、曲げ±M/Z、矩形断面Z=bh²/6、最大せん断応力度τmax=3Q/(2A)。確認対象:引張+26・圧縮−34・τmax=0.50
|
| 選択肢4 | 引張+26・圧縮−34・τmax=0.75 × 誤った組合せ 最大せん断0.75は正しいが、圧縮と曲げの重ね合わせは−4±20。断面の曲げ方向を確認する。 根拠・考え方(選択肢4):軸圧縮−N/A、曲げ±M/Z、矩形断面Z=bh²/6、最大せん断応力度τmax=3Q/(2A)。確認対象:引張+26・圧縮−34・τmax=0.75
|
縁応力度は−N/A±M/Z。長方形のτmaxは平均Q/Aの1.5倍です。
この知識の出題:2021年
長方形断面の最大せん断応力度は平均Q/Aの1.5倍
正解:2番
問2 支持条件で変わる梁の曲げとたわみ
頻出度:★★★
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確認ポイント:反力が同じでも、曲げモーメントやたわみまで同じとは限りません。
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)
| 梁 | 支持条件 | 最大曲げの大きさ | 荷重点たわみ |
|---|---|---|---|
| A | 全長2lの単純梁 | P(2l)/4=Pl/2 | P(2l)³/(48EI)=Pl³/(6EI) |
| B | 全長2lの両端固定梁 | P(2l)/8=Pl/4 | P(2l)³/(192EI)=Pl³/(24EI) |
| C | 中央ヒンジ。左右は長さlの片持ち梁 | (P/2)l=Pl/2 | (P/2)l³/(3EI)=Pl³/(6EI) |
対称なので左右の鉛直反力は各P/2、最大せん断もP/2です。曲げの比2:1:2を、そのままたわみへ使わないようにします。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 鉛直支点反力の比 ○ 適当 対称荷重なので各鉛直支点反力はどの梁もP/2となり、比は1:1:1。 根拠・考え方(選択肢1):単純梁・両端固定梁・中央ヒンジ付き両端固定梁の反力、最大曲げと弾性たわみ公式。確認対象:鉛直支点反力の比
|
| 選択肢2 | 最大曲げモーメントの比 ○ 適当 Aの中央、Bの端部、Cの固定端の最大曲げはそれぞれPl/2、Pl/4、Pl/2で、2:1:2。 根拠・考え方(選択肢2):単純梁・両端固定梁・中央ヒンジ付き両端固定梁の反力、最大曲げと弾性たわみ公式。確認対象:最大曲げモーメントの比
|
| 選択肢3 | 最大せん断力の比 ○ 適当 最大せん断力はA・B・CいずれもP/2。中央ヒンジの有無だけではこの比は変わらない。 根拠・考え方(選択肢3):単純梁・両端固定梁・中央ヒンジ付き両端固定梁の反力、最大曲げと弾性たわみ公式。確認対象:最大せん断力の比
|
| 選択肢4 | 荷重点たわみの比 × 不適当(正解) Aの単純梁はP(2l)³/(48EI)=Pl³/(6EI)、Bの両端固定梁はP(2l)³/(192EI)=Pl³/(24EI)。Cは中央ヒンジを左右の片持ち梁がP/2ずつ支え、(P/2)l³/(3EI)=Pl³/(6EI)。したがって4:1:4で、記述の2:1:2は誤りです。 根拠・考え方(選択肢4):単純梁・両端固定梁・中央ヒンジ付き両端固定梁の反力、最大曲げと弾性たわみ公式。確認対象:荷重点たわみの比
|
A・B・Cの最大曲げは2:1:2ですが、荷重点たわみは4:1:4です。
この知識の出題:2021年
中央ヒンジ付き両端固定梁を二つの片持ち梁として解く
正解:4番
問3 中央の曲げが0になる水平荷重
頻出度:★★★
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確認ポイント:全体の反力を求めてから、Aで梁を切り出します。
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)
左支点まわりでは、右の鉛直反力R_Rは反時計回りに2lR_R、左向き水平力αPは反時計回りにαPl、中央の下向きPは時計回りにPlを生みます。
2lR_R+αPl−Pl=0よりR_R=P(1−α)/2。Aで右半分を切り出すと、Bの水平力はAと同じ高さなのでAまわりの腕は0。M_A=R_Rl=Pl(1−α)/2となり、M_A=0からα=1です。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | α=1/2 × 誤った値 左支点を原点とすると、鉛直荷重と水平荷重により右反力RB=P(1−a)/2。AのモーメントはPl(1−a)/2となる。 根拠・考え方(選択肢1):骨組全体のΣM=0と鉛直反力。Aで切った右半分のモーメントのつり合い。確認対象:α=1/2
|
| 選択肢2 | α=1 ○ 正しい値 MA=Pl(1−a)/2=0よりa=1。鉛直力による曲げと水平力による曲げが打ち消し合う。 根拠・考え方(選択肢2):骨組全体のΣM=0と鉛直反力。Aで切った右半分のモーメントのつり合い。確認対象:α=1
|
| 選択肢3 | α=3/2 × 誤った値 a=3/2ではMA=−Pl/4であり、0にならない。力の向きも考えて重ね合わせる。 根拠・考え方(選択肢3):骨組全体のΣM=0と鉛直反力。Aで切った右半分のモーメントのつり合い。確認対象:α=3/2
|
| 選択肢4 | α=2 × 誤った値 a=2ではMA=−Pl/2。支点の反力と梁の中央までのつり合いからa=1を求める。 根拠・考え方(選択肢4):骨組全体のΣM=0と鉛直反力。Aで切った右半分のモーメントのつり合い。確認対象:α=2
|
右支点反力P(1−α)/2が0ならAの曲げも0。したがってα=1です。
この知識の出題:2021・2022年
異なる向きの荷重がつくる曲げを打ち消して0にする
正解:2番
問4 2層ラーメンの崩壊荷重と柱せん断力
頻出度:★★★
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確認ポイント:1階全体の層せん断力と、1本の柱のせん断力を分けます。
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)
柱が微小角θだけ傾くと、1階位置の変位はlθ、屋根位置は2lθ。各梁は水平を保ち、梁端4か所と柱脚2か所でそれぞれθの塑性回転が生じます。
外力仕事P×lθ+P×2lθ=3Plθ、内部仕事6Mpθ。両者を等しくしてP=2Mp/lです。
屋根梁は両端MpよりQ_b=2Mp/(2l)=Mp/l。全体の転倒つり合いでは2lV+2Mp=3PlからV=2Mp/l。一方、下層の層せん断は2P=4Mp/lで、左右1本ずつの柱はその半分、Q_c=2Mp/lです。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 屋根梁のQ_b=Mp/l ○ 適当 屋根梁両端がMpなので、梁せん断はQb=2Mp/(2l)=Mp/l。 根拠・考え方(選択肢1):6か所の塑性ヒンジの仮想仕事、全体の転倒モーメントと左右柱へのせん断力分担。確認対象:屋根梁のQ_b=Mp/l
|
| 選択肢2 | 右支点V=2Mp/l ○ 適当 全体の転倒モーメントはP×2l+P×l。柱脚モーメント2Mpを差し引き、V=(3Pl−2Mp)/(2l)=2Mp/l。 根拠・考え方(選択肢2):6か所の塑性ヒンジの仮想仕事、全体の転倒モーメントと左右柱へのせん断力分担。確認対象:右支点V=2Mp/l
|
| 選択肢3 | 水平荷重P=2Mp/l ○ 適当 崩壊時の仮想仕事は6Mpθ、水平荷重の仕事はP(2lθ+lθ)。よってP=2Mp/l。 根拠・考え方(選択肢3):6か所の塑性ヒンジの仮想仕事、全体の転倒モーメントと左右柱へのせん断力分担。確認対象:水平荷重P=2Mp/l
|
| 選択肢4 | 下層柱のQ_c=4Mp/l × 不適当(正解) 下層の層せん断力は上下二つの水平荷重の合計2P=4Mp/lです。ただし図のQ_cは1本の柱。対称な左右柱が半分ずつ負担するため、Q_c=P=2Mp/lとなります。 根拠・考え方(選択肢4):6か所の塑性ヒンジの仮想仕事、全体の転倒モーメントと左右柱へのせん断力分担。確認対象:下層柱のQ_c=4Mp/l
|
仮想仕事でP=2Mp/l。下層の2Pを左右2本の柱が分担するので、1本のQ_c=2Mp/lです。
この知識の出題:2021年
2層の変位lθ・2lθと6か所の塑性仕事
正解:4番
問5 トラスのローラー水平変位
頻出度:★★★
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確認ポイント:水平変位を直接決める水平材の伸びに注目します。
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)
左支点が水平方向に動かないため、左右支点の距離の変化が、そのまま右ローラーの水平変位になります。斜材の長さの変化を直接比較する必要はありません。
各トラスの節点のつり合いから、水平材の引張軸力はN=P/2、長さは2l。A・Bは断面積aなのでδ=(P/2)×2l/(Ea)=Pl/(Ea)、Cは2aなのでδ=Pl/(2Ea)です。比は2:2:1となります。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | δ_A=δ_C<δ_B × 誤った関係 底辺材の軸力はA・BともP/2で、伸びδ=(P/2)×2l/(Ea)=Pl/(Ea)。Cだけ底辺断面が2aなので半分。 根拠・考え方(選択肢1):トラスの節点法。支持点間の距離変化は水平材の伸びNL/(EA)。確認対象:δ_A=δ_C<δ_B
|
| 選択肢2 | δ_A<δ_C<δ_B × 誤った関係 Bでは水平荷重により片方の斜材が引張、もう片方が圧縮となりますが、下の水平材の引張軸力はP/2でAと同じです。水平材の長さ・断面積も同じなので、δ_A=δ_Bです。 根拠・考え方(選択肢2):トラスの節点法。支持点間の距離変化は水平材の伸びNL/(EA)。確認対象:δ_A<δ_C<δ_B
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| 選択肢3 | δ_C<δ_A=δ_B ○ 正しい関係 ローラーの水平変位は底辺材の伸び。δA=δB=Pl/(Ea)、δC=Pl/(2Ea)よりδC<δA=δB。 根拠・考え方(選択肢3):トラスの節点法。支持点間の距離変化は水平材の伸びNL/(EA)。確認対象:δ_C<δ_A=δ_B
|
| 選択肢4 | δ_C<δ_A<δ_B × 誤った関係 Cは最小だが、AとBには大小がない。斜材の伸びではなく底辺材の軸方向伸びを比較する。 根拠・考え方(選択肢4):トラスの節点法。支持点間の距離変化は水平材の伸びNL/(EA)。確認対象:δ_C<δ_A<δ_B
|
δ=NL/(EA)。本問の水平材の軸力は全てP/2で、Cは断面積2倍なので変位が半分です。
この知識の出題:2021年
ローラーの水平変位を水平材の伸びNL/(EA)で求める
正解:3番
問6 長柱の座屈荷重と材端条件
頻出度:★★★
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確認ポイント:柱の実長と座屈長さを区別します。
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)
| 材端条件 | 座屈長さl_k | 両端ピンに対するPeの比 |
|---|---|---|
| 一端自由・他端固定 | 2L | 1/4 |
| 両端ピン | L | 1 |
| 一端ピン・他端固定(横移動を拘束) | 約0.7L | 約2 |
同じE・IならPe∝1/l_k²です。また正方形の面積を2倍にすると辺長√2倍、Iは(√2)⁴=4倍になります。面積とIの倍率は同じではありません。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 正方形の面積2倍とI ○ 適当 正方形の面積を2倍にすると辺長は√2倍、Iは辺長の4乗なので4倍となりPeも4倍。 根拠・考え方(選択肢1):オイラー座屈Pe=π²EI/l_k²、正方形I=b⁴/12、材端条件別の座屈長さ。確認対象:正方形の面積2倍とI
|
| 選択肢2 | ヤング係数2倍 ○ 適当 Pe=π²EI/lk²。Eが2倍ならPeも2倍になる。 根拠・考え方(選択肢2):オイラー座屈Pe=π²EI/l_k²、正方形I=b⁴/12、材端条件別の座屈長さ。確認対象:ヤング係数2倍
|
| 選択肢3 | 片持ち柱と両端ピン × 不適当(正解) 片持ち柱の座屈長さは2L、両端ピンはL。片持ちのPeは両端ピンの1/4となり、小さくなる。 根拠・考え方(選択肢3):オイラー座屈Pe=π²EI/l_k²、正方形I=b⁴/12、材端条件別の座屈長さ。確認対象:片持ち柱と両端ピン
|
| 選択肢4 | 固定・ピンと両端ピン ○ 適当 一端固定他端ピンのlkは約0.7L。両端ピンのLのほうが長く、Peが小さい。 根拠・考え方(選択肢4):オイラー座屈Pe=π²EI/l_k²、正方形I=b⁴/12、材端条件別の座屈長さ。確認対象:固定・ピンと両端ピン
|
Pe=π²EI/l_k²。片持ちはl_k=2Lなので、同じ柱の両端ピンの1/4の座屈荷重です。
この知識の出題:2021・2026年
同じE・I・実長なら片持ちのPeは両端ピンの1/4
正解:3番
問7 変位応答スペクトルと固有周期
頻出度:★★
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確認ポイント:加速度が小さくなる傾向を、そのまま変位へ当てはめません。
中心テーマ:地震動の応答スペクトル
出題年度:2021・2024年(10年中2年)
質量が同じならT=2π√(m/k)から剛性が大きいほど短周期です。一方、地震動のスペクトルでは一般に長周期側で加速度応答が小さく、変位応答は大きくなる傾向があります。周期の長短だけで「全ての応答が小さい」と判断しません。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 長周期側の変位応答 × 不適当(正解) 変位応答スペクトルは、一般に長周期側ほど大きくなる傾向があります。加速度応答が長周期側で小さくなる傾向との取り違えです。実際のスペクトルには山や谷があり、全周期域で単調増加するという意味ではありません。 根拠・考え方(選択肢1):振動理論:変位応答と加速度応答の区別、T=2π√(m/k)、振動モードと内部減衰。確認対象:長周期側の変位応答
|
| 選択肢2 | 剛性と固有周期 ○ 適当 T=2π√(m/k)なので、質量一定なら水平剛性が大きいほど固有周期は短い。 根拠・考え方(選択肢2):振動理論:変位応答と加速度応答の区別、T=2π√(m/k)、振動モードと内部減衰。確認対象:剛性と固有周期
|
| 選択肢3 | 一次・二次の周期 ○ 適当 一次モードは最も低い固有振動数を持ち、周期は二次より長い。 根拠・考え方(選択肢3):振動理論:変位応答と加速度応答の区別、T=2π√(m/k)、振動モードと内部減衰。確認対象:一次・二次の周期
|
| 選択肢4 | RCとSの内部減衰 ○ 適当 構造物内部のエネルギー散逸を表す内部粘性減衰は、一般にRC造のほうがS造より大きい値を用います。ここでは外付けダンパーの減衰や、降伏後の大きな履歴減衰と区別します。 根拠・考え方(選択肢4):振動理論:変位応答と加速度応答の区別、T=2π√(m/k)、振動モードと内部減衰。確認対象:RCとSの内部減衰
|
一般に長周期側ほど変位応答は大きくなる傾向です。T=2π√(m/k)も合わせて整理します。
この知識の出題:2021・2024年
長周期側ほど変位応答は一般に大きくなる傾向
正解:1番
問8 床用積載荷重と地震・風の作用
頻出度:★★★
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確認ポイント:積載荷重の表は、用途と計算対象の両方を確認します。
中心テーマ:用途・計算対象別の積載荷重
出題年度:2017・2018・2019・2021・2026年(10年中5年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 住宅・事務室・教室の床用荷重 × 不適当(正解) 床用積載荷重は住宅1800、教室2300、事務室2900N/m²。大小は住宅<教室<事務室で、設問の教室と事務室が逆。 根拠・考え方(選択肢1):建築基準法施行令85条1項の表:「床の構造計算をする場合」の住宅・事務室・教室の欄
|
| 選択肢2 | 最下層の地震層せん断力 ○ 適当 下層ほど上にある階の慣性力を累積して負担するため、最下層の層せん断力が最大になる。 根拠・考え方(選択肢2):建築基準法施行令88条1項:その高さの部分が支える部分に作用する地震力
|
| 選択肢3 | 多雪区域の地震時荷重 ○ 適当 多雪区域の地震時組合せでは積雪荷重の所定の割合を考慮する。 根拠・考え方(選択肢3):建築基準法施行令88条1項、82条の荷重組合せ:多雪区域での積雪荷重
|
| 選択肢4 | 屋根葺き材のピーク風力係数 ○ 適当 ピーク風力係数は全風向の局部的な最大風圧を反映し、屋根材等の設計に用いる。 根拠・考え方(選択肢4):平成12年建設省告示1458号:屋根葺き材等のピーク風力係数
|
床用は住宅1800<教室2300<事務室2900N/m²。柱・基礎用や地震力用の欄と混同しません。
この知識の出題:2021年
床用の住宅・教室・事務室の荷重の大小
正解:1番
問9 L形平面の四分割法と壁率比
頻出度:★★★
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確認ポイント:壁の長さ同士ではなく、必要壁量に対する充足率同士を比べます。
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)
両端から8m/4=2mの帯を取り、L形で床のない部分を除きます。必要壁量の係数は15cm/m²=0.15m/m²。境界線上に中心がある耐力壁も算入します。
| 方向・側端 | 床面積 | 必要壁量 | 存在壁量 | 充足率 |
|---|---|---|---|---|
| X・北 | 16m² | 2.4m | 2m | 5/6 |
| X・南 | 8m² | 1.2m | 4m | 10/3 |
| Y・東 | 16m² | 2.4m | 2m | 5/6 |
| Y・西 | 8m² | 1.2m | 2m | 5/3 |
Xの壁率比=(5/6)/(10/3)=0.25。Yの壁率比=(5/6)/(5/3)=0.5です。南側のX方向の存在壁量は、南端の2mと帯の境界線上の2mを合わせた4mです。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 北・東側の必要壁量 ○ 適当 北側は8m×2m=16m²、東側も16m²です。必要壁量は16×0.15=2.4mで適切です。15cm/m²を0.15m/m²へ換算します。 根拠・考え方(選択肢1):平成12年建設省告示1352号第1号(出題時の四分割法):側端床面積・必要壁量・充足率・壁率比。確認対象:北・東側の必要壁量
|
| 選択肢2 | 南・西側の必要壁量 ○ 適当 南側と西側は、L形の欠けた部分を除いて各8m²です。必要壁量は8×0.15=1.2mで適切です。最外縁から2mの帯内に実際にある床を数えます。 根拠・考え方(選択肢2):平成12年建設省告示1352号第1号(出題時の四分割法):側端床面積・必要壁量・充足率・壁率比。確認対象:南・西側の必要壁量
|
| 選択肢3 | X方向の壁率比 × 不適当(正解) 北側の存在壁量2m・必要壁量2.4mより充足率5/6。南側は境界線上の2mも含め存在壁量4m・必要壁量1.2mより充足率10/3。壁率比は(5/6)÷(10/3)=0.25で、0.5ではありません。 根拠・考え方(選択肢3):平成12年建設省告示1352号第1号(出題時の四分割法):側端床面積・必要壁量・充足率・壁率比。確認対象:X方向の壁率比
|
| 選択肢4 | Y方向の壁率比 ○ 適当 東側は存在2m・必要2.4mより充足率5/6。西側は存在2m・必要1.2mより充足率5/3。小さい方を大きい方で割ると(5/6)÷(5/3)=0.5で適切です。 根拠・考え方(選択肢4):平成12年建設省告示1352号第1号(出題時の四分割法):側端床面積・必要壁量・充足率・壁率比。確認対象:Y方向の壁率比
|
側端部分の幅は8mの1/4=2m。X方向の壁率比は0.25、Y方向は0.5です。
この知識の出題:2017・2021・2025年
壁率比は壁量充足率の小さい方を大きい方で割る
正解:3番
問10 木造合板の重ね張りと壁倍率
頻出度:★★★
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確認ポイント:同じ面への重ね張りと、所定仕様での両面張りを分けます。
中心テーマ:木造の壁量・壁倍率
出題年度:2017・2019・2021・2022・2023・2025・2026年(10年中7年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 片面2枚重ねの合板 × 不適当(正解) 同じ片面に合板を重ねても、両面張りのように壁倍率を単純加算できない。釘・力の伝達の条件が異なる。 根拠・考え方(選択肢1):出題時の木造仕様:片面重ね張りの接合性能、方づえ、令45条の筋かい、令43条の柱径。確認対象:片面2枚重ねの合板
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| 選択肢2 | 方づえによる柱の先行破壊 ○ 適当 方づえは柱の途中に力を伝えるため、柱が先に曲げ・せん断破壊しないか確認する。 根拠・考え方(選択肢2):出題時の木造仕様:片面重ね張りの接合性能、方づえ、令45条の筋かい、令43条の柱径。確認対象:方づえによる柱の先行破壊
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| 選択肢3 | 圧縮・引張を受ける筋かい ○ 適当 圧縮力も負担する木製筋かいは厚さ3cm以上・幅9cm以上の断面を確保する。 根拠・考え方(選択肢3):建築基準法施行令45条2項:圧縮力を負担する筋かいの厚さ3cm以上・幅9cm以上
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| 選択肢4 | 3階建て1階柱の小径 ○ 適当 2021年の適用規定では、地階を除く階数が2を超える木造建築物の、構造耐力上主要な1階の柱の小径は13.5cm以上が原則です。所定の構造計算による例外とは分けて判断します。 根拠・考え方(選択肢4):建築基準法施行令43条2項(2021年の規定):3階建て等の1階主要柱の小径13.5cm以上と所定の例外
|
片面に合板を2枚重ねただけでは壁倍率を2倍にできません。力を伝える釘と接合仕様の確認が必要です。
この知識の出題:2021年
同じ片面に合板2枚を重ねても倍率を単純に2倍にしない
正解:1番
問11 RC柱の軸圧縮・短柱化と靱性
頻出度:★★
正解・解説を開く
確認ポイント:圧縮力に強い材料であることと、柱の変形能力が高いことを分けます。
中心テーマ:RC柱の軸圧縮・短柱化と靱性
出題年度:2018・2020・2021・2026年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 内法高さと柱のせん断・靱性 ○ 適当 短柱はせん断スパン比が小さくせん断耐力は増すが、必要せん断力も大きく、一般に靱性が低下する。 根拠・考え方(選択肢1):RC柱の軸力・せん断スパンと靱性、壁のひび割れ分散、接合部のコンクリート強度。確認対象:内法高さと柱のせん断・靱性
|
| 選択肢2 | 軸圧縮力と柱の靱性 × 不適当(正解) 大きな軸圧縮力はコンクリートの圧壊を早め、曲げ降伏後の変形能力を低下させる。靱性が高くなるとはいえない。 根拠・考え方(選択肢2):RC柱の軸力・せん断スパンと靱性、壁のひび割れ分散、接合部のコンクリート強度。確認対象:軸圧縮力と柱の靱性
|
| 選択肢3 | 壁筋間隔とひび割れ ○ 適当 壁筋を細かく配置するとひび割れを分散し、幅の拡大や進展を抑えやすい。 根拠・考え方(選択肢3):RC柱の軸力・せん断スパンと靱性、壁のひび割れ分散、接合部のコンクリート強度。確認対象:壁筋間隔とひび割れ
|
| 選択肢4 | 接合部コンクリート強度 ○ 適当 接合部のせん断抵抗にはコンクリート強度が寄与し、高強度ほど一般に終局耐力が増す。 根拠・考え方(選択肢4):RC柱の軸力・せん断スパンと靱性、壁のひび割れ分散、接合部のコンクリート強度。確認対象:接合部コンクリート強度
|
同じ断面のRC柱では、大きな軸圧縮は一般に靱性を低下させます。せん断耐力の大小とは別の性質です。
この知識の出題:2020・2021年
RC柱の軸圧縮が大きいほど一般に塑性変形能力は低下
正解:2番
問12 最上階L形接合部の梁上端筋の定着
頻出度:★★
正解・解説を開く
確認ポイント:定着具の有無だけでなく、端部に力を伝えられる拘束条件を見ます。
中心テーマ:最上階外柱梁接合部の定着と割裂
出題年度:2017・2021年(10年中2年)
一般階と異なり、図2の接合部の上には柱が続いていません。上端筋の引張力を定着具だけで受けると、上側へコンクリートを割り開く破壊などを防ぐ必要があります。
本問の図の定着は不適切ですが、「最上階では機械式定着を一切使えない」とは覚えません。柱の延長、かんざし筋・定着部拘束筋等を備え、性能を確認した別の工法には、それぞれ設計条件があります。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 上端筋の中央部ガス圧接 ○ 適当 梁上端筋のスパン中央は、一般に端部より引張応力が小さく、圧接継手の位置として適切。 根拠・考え方(選択肢1):RC配筋の継手位置、最上階L形接合部での定着力の伝達、スラブ下端筋の定着、スリットの面外拘束。確認対象:上端筋の中央部ガス圧接
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| 選択肢2 | 最上階梁上端筋の機械式定着 × 不適当(正解) 図2は最上階の外柱梁接合部で、上端筋の上に定着力を十分に支える柱の延長部分がありません。図のように水平な機械式定着具を置いただけの納まりは不適切です。通常の折曲げ定着、又は特別な補強・設計条件を満たして性能を確認した機械式定着工法と区別します。 根拠・考え方(選択肢2):最上階L形接合部の梁上端筋の定着力の伝達・上部の拘束条件。性能評価された特別な工法はその条件を別途確認
|
| 選択肢3 | スラブ下端筋の直線定着 ○ 適当 スラブ下端筋は、必要な長さを確保して梁内に直線定着できる。 根拠・考え方(選択肢3):RC配筋の継手位置、最上階L形接合部での定着力の伝達、スラブ下端筋の定着、スリットの面外拘束。確認対象:スラブ下端筋の直線定着
|
| 選択肢4 | スリットの面外拘束筋 ○ 適当 スリットは柱と壁の面内方向の拘束を切るものですが、壁の面外転倒まで許すものではありません。図のように防錆処理した鉄筋を設け、面外を支えつつ、面内の変形を妨げない納まりとします。 根拠・考え方(選択肢4):RC配筋の継手位置、最上階L形接合部での定着力の伝達、スラブ下端筋の定着、スリットの面外拘束。確認対象:スリットの面外拘束筋
|
図2のような最上階外柱への水平な機械式定着だけでは不適切です。通常の折曲げ定着や、性能を確認した特別な配筋条件と区別します。
この知識の出題:2021年
最上階外柱へ図のように上端筋を機械式直線定着するのは不適切
正解:2番
問13 RC梁のスラブ効果と許容耐力の仮定
頻出度:★★★
正解・解説を開く
確認ポイント:耐力を控えめに算定する仮定と、架構の応力分担を変える剛性の省略は別です。
中心テーマ:梁剛性とスラブの有効幅
出題年度:2017・2018・2021・2024・2025年(10年中5年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 片側スラブを無視した梁剛性 × 不適当(正解) 片側スラブも梁剛性を増すため、その効果を無視すると応力分担を誤る。曲げ剛性には有効幅を考慮する。 根拠・考え方(選択肢1):RC許容応力度計算:スラブ有効幅を含む梁剛性、コンクリート引張無視、せん断耐力算定。確認対象:片側スラブを無視した梁剛性
|
| 選択肢2 | 曲げ計算でのコンクリート引張 ○ 適当 許容曲げの算定ではコンクリートの引張抵抗を無視し、鉄筋で引張を負担する。 根拠・考え方(選択肢2):RC許容応力度計算:スラブ有効幅を含む梁剛性、コンクリート引張無視、せん断耐力算定。確認対象:曲げ計算でのコンクリート引張
|
| 選択肢3 | せん断計算での主筋の負担 ○ 適当 梁のせん断耐力はコンクリートとあばら筋で評価し、主筋のせん断負担は通常無視する。 根拠・考え方(選択肢3):RC許容応力度計算:スラブ有効幅を含む梁剛性、コンクリート引張無視、せん断耐力算定。確認対象:せん断計算での主筋の負担
|
| 選択肢4 | 柱せん断での軸圧縮効果 ○ 適当 本問の柱の短期許容せん断力の通常の算定では、軸圧縮の効果を耐力へ加算せずに評価できます。一方、せん断終局耐力式で軸圧縮の寄与を考慮することとは別です。 根拠・考え方(選択肢4):RC許容応力度計算:スラブ有効幅を含む梁剛性、コンクリート引張無視、せん断耐力算定。確認対象:柱せん断での軸圧縮効果
|
スラブを無視した梁剛性が常に安全側になるとは限りません。実際の剛性と応力の流れを反映します。
この知識の出題:2021・2025年
RC片側スラブ付き梁の剛性でスラブの効果を無視しない
正解:1番
問14 RC付着割裂破壊と部材種別
頻出度:★★
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確認ポイント:部材種別は、破壊しても変形を続けられるかを踏まえて判断します。
中心テーマ:RCの破壊形式・部材種別とDs
出題年度:2018・2021・2025・2026年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | Aiによる外力分布 ○ 適当 増分解析の外力分布はAiに基づく階別地震力で設定する。 根拠・考え方(選択肢1):RC保有水平耐力計算:外力分布、崩壊時応力、脆性破壊時の耐力評価、Dsと部材種別。確認対象:Aiによる外力分布
|
| 選択肢2 | 全体崩壊時のDs ○ 適当 全体崩壊形の場合は、崩壊時の応力状態等から部材種別を判定してDsを求める。 根拠・考え方(選択肢2):RC保有水平耐力計算:外力分布、崩壊時応力、脆性破壊時の耐力評価、Dsと部材種別。確認対象:全体崩壊時のDs
|
| 選択肢3 | 耐力壁のせん断破壊時点 ○ 適当 せん断破壊する壁は急な耐力低下を伴うため、その破壊時点の層せん断力で保有耐力を評価する。 根拠・考え方(選択肢3):RC保有水平耐力計算:外力分布、崩壊時応力、脆性破壊時の耐力評価、Dsと部材種別。確認対象:耐力壁のせん断破壊時点
|
| 選択肢4 | 付着割裂する柱のFA判定 × 不適当(正解) 付着割裂破壊は脆性的で急な耐力低下を起こす。最も靱性の高いFAとしては扱えない。 根拠・考え方(選択肢4):RC保有水平耐力計算:外力分布、崩壊時応力、脆性破壊時の耐力評価、Dsと部材種別。確認対象:付着割裂する柱のFA判定
|
付着割裂破壊は急激な耐力低下につながる脆性的な破壊です。高い靱性を期待するFAとして扱えません。
この知識の出題:2021年
付着割裂破壊する柱に高い靱性を見込みFAとはしない
正解:4番
問15 鋼材強度と幅厚比の上限
頻出度:★★★
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確認ポイント:材料強度を上げても、局部座屈への配慮を緩めることはできません。
中心テーマ:鉄骨の幅厚比と局部座屈
出題年度:2018・2019・2020・2021・2023・2024・2026年(10年中7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 水平移動する架構は横移動による座屈を起こすため、梁を強くしても柱座屈長さを節点距離未満にしない。 根拠・考え方(選択肢1):鋼構造の座屈・幅厚比制限と基準強度F、降伏比、保有耐力横補剛の方法。確認対象:横移動する架構の柱座屈長さ
|
| 選択肢2 | SN400BとSN490Bの幅厚比 × 不適当(正解) 幅厚比の上限は強度が高いほど小さい。SN490BのほうがSN400Bより大きいという記述は逆。 根拠・考え方(選択肢2):鋼構造の座屈・幅厚比制限と基準強度F、降伏比、保有耐力横補剛の方法。確認対象:SN400BとSN490Bの幅厚比
|
| 選択肢3 | 降伏比と塑性変形能力 ○ 適当 降伏比が小さい材料は降伏後から最大強度までの余裕があり、塑性化部の靱性確保に有利。 根拠・考え方(選択肢3):鋼構造の座屈・幅厚比制限と基準強度F、降伏比、保有耐力横補剛の方法。確認対象:降伏比と塑性変形能力
|
| 選択肢4 | 梁端部を重点的に横補剛 ○ 適当 梁端の塑性化が予想される範囲へ重点的に横補剛を設ける方法も認められる。 根拠・考え方(選択肢4):鋼構造の座屈・幅厚比制限と基準強度F、降伏比、保有耐力横補剛の方法。確認対象:梁端部を重点的に横補剛
|
強度が高い鋼材ほど、所定の変形能力を確保する幅厚比の上限は小さくなります。
この知識の出題:2018・2019・2021・2023・2024・2026年
基準強度Fが大きいほど塑性変形を確保する幅厚比上限は小さい
正解:2番
問16 スカラップ欠損と梁端接合部の耐力
頻出度:★★
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確認ポイント:溶接の強度を確保しても、残る断面欠損まで消えるわけではありません。
中心テーマ:鉄骨梁端のスカラップと性能
出題年度:2018・2021・2022年(10年中3年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 肌すきとフィラープレート ○ 適当 肌すき1mm超では適切なフィラープレートを使い、母材と同様に摩擦面の処理を行う。 根拠・考え方(選択肢1):鉄骨接合:フィラーの摩擦面処理、二面摩擦の許容値、溶接のど断面、スカラップ欠損。確認対象:肌すきとフィラープレート
|
| 選択肢2 | 二面摩擦接合の短期許容値 ○ 適当 二面摩擦接合の短期許容せん断応力度は、所定のすべり係数等に基づき0.9T0とする。 根拠・考え方(選択肢2):鉄骨接合:フィラーの摩擦面処理、二面摩擦の許容値、溶接のど断面、スカラップ欠損。確認対象:二面摩擦接合の短期許容値
|
| 選択肢3 | 溶接ののど断面とせん断 ○ 適当 同じ基準強度なら、完全溶込みとすみ肉ののど断面に対する許容せん断応力度は同じ値を用いる。 根拠・考え方(選択肢3):鉄骨接合:フィラーの摩擦面処理、二面摩擦の許容値、溶接のど断面、スカラップ欠損。確認対象:溶接ののど断面とせん断
|
| 選択肢4 | 完全溶込み溶接とスカラップ × 不適当(正解) 完全溶込み溶接でもスカラップによるウェブ欠損は残る。梁端接合部の最大曲げ耐力で欠損を考慮する必要がある。 根拠・考え方(選択肢4):鉄骨接合:フィラーの摩擦面処理、二面摩擦の許容値、溶接のど断面、スカラップ欠損。確認対象:完全溶込み溶接とスカラップ
|
スカラップがあればウェブの有効断面が変わるため、梁端接合部の最大曲げ耐力に反映します。
この知識の出題:2021年
完全溶込み溶接でもスカラップ欠損を梁端曲げ耐力に反映
正解:4番
問17 露出柱脚が伝える曲げモーメント
頻出度:★★★
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確認ポイント:露出柱脚という名称だけで、曲げを伝えないピンと決めません。
中心テーマ:鉄骨造の露出柱脚
出題年度:2017・2020・2021・2023・2025・2026年(10年中6年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 四周ボルトの露出柱脚 × 不適当(正解) 露出柱脚でもアンカーボルトとベースプレートの回転抵抗で曲げを負担する。四周にボルトがあっても曲げ0のピンと決められない。 根拠・考え方(選択肢1):露出柱脚のアンカーボルト引張と支圧による曲げ抵抗、横補剛、高強度鋼と剛性、閉断面のねじり。確認対象:四周ボルトの露出柱脚
|
| 選択肢2 | 圧縮フランジの横変位拘束 ○ 適当 横座屈は圧縮フランジの横移動とねじれで生じるため、圧縮側を拘束する横補剛が有効。 根拠・考え方(選択肢2):露出柱脚のアンカーボルト引張と支圧による曲げ抵抗、横補剛、高強度鋼と剛性、閉断面のねじり。確認対象:圧縮フランジの横変位拘束
|
| 選択肢3 | 高強度鋼による梁せい低減 ○ 適当 曲げ剛性に余裕があれば、高強度鋼で必要曲げ耐力を確保しながら梁せいを小さくできる。 根拠・考え方(選択肢3):露出柱脚のアンカーボルト引張と支圧による曲げ抵抗、横補剛、高強度鋼と剛性、閉断面のねじり。確認対象:高強度鋼による梁せい低減
|
| 選択肢4 | 角形鋼管の横座屈 ○ 適当 角形鋼管は閉断面でねじり剛性が高く、通常H形鋼のような横座屈を考えない。 根拠・考え方(選択肢4):露出柱脚のアンカーボルト引張と支圧による曲げ抵抗、横補剛、高強度鋼と剛性、閉断面のねじり。確認対象:角形鋼管の横座屈
|
アンカーボルトの引張とコンクリートの支圧等で曲げに抵抗します。実際の回転剛性と耐力を考慮します。
この知識の出題:2021・2023年
四周にアンカーボルトを置いた露出柱脚を曲げ0とはしない
正解:1番
問18 鉄骨の計算ルートと保有耐力横補剛
頻出度:★★
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確認ポイント:計算ルートごとの条件をまとめ、他のルートの省略規定を流用しません。
中心テーマ:鉄骨造の耐震計算ルートと条件
出題年度:2018・2021・2022・2026年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | ルート1-1の確認事項 ○ 適当 ルート1-1は規模・仕様等の制限と地震力割増しにより、層間変形角・剛性率・偏心率の確認を省略できる。 根拠・考え方(選択肢1):鉄骨造の耐震計算ルート1-1・1-2・2・3の適用条件、保有耐力横補剛、筋かい応力割増し、Ds。確認対象:ルート1-1の確認事項
|
| 選択肢2 | ルート1-2の梁の横補剛 × 不適当(正解) ルート1-2では梁の塑性変形能力を確保する保有耐力横補剛が必要。省略できるという記述は誤り。 根拠・考え方(選択肢2):鉄骨造の耐震計算ルート1-1・1-2・2・3の適用条件、保有耐力横補剛、筋かい応力割増し、Ds。確認対象:ルート1-2の梁の横補剛
|
| 選択肢3 | ルート2の筋かい分担率 ○ 適当 ルート2では筋かいの水平力負担率に応じ地震時応力を割り増し、筋かい破断等に備える。 根拠・考え方(選択肢3):鉄骨造の耐震計算ルート1-1・1-2・2・3の適用条件、保有耐力横補剛、筋かい応力割増し、Ds。確認対象:ルート2の筋かい分担率
|
| 選択肢4 | ルート3のDsと接合部パネル ○ 適当 このルート3のDsの算定では、柱・梁・筋かい等の部材種別を用い、柱梁接合部パネルの耐力は算定に直接用いません。ただし、接合部パネル自体の設計や安全性の確認が不要になるわけではありません。 根拠・考え方(選択肢4):鉄骨造の耐震計算ルート1-1・1-2・2・3の適用条件、保有耐力横補剛、筋かい応力割増し、Ds。確認対象:ルート3のDsと接合部パネル
|
ルート1-2では保有耐力横補剛が必要です。Dsの算定対象でない部位も、設計確認が不要になるわけではありません。
この知識の出題:2021年
ルート1-2で梁の保有耐力横補剛を省略できない
正解:2番
問19 粘土・シルトの粒径と土の性質
頻出度:★★
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確認ポイント:含水比・飽和度・粒径は、それぞれ違う指標です。
中心テーマ:粘土とシルトの粒径区分
出題年度:2018・2021年(10年中2年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 粘性土と砂の含水比 ○ 適当 細粒分の多い粘性土は水を保持しやすく、砂質土より一般に含水比が大きい。 根拠・考え方(選択肢1):地盤の基本物性:含水比w=水の質量/土粒子の質量、飽和度、粒径区分、N値と土質。確認対象:粘性土と砂の含水比
|
| 選択肢2 | 飽和状態の意味 ○ 適当 飽和とは間隙がすべて水で満たされた状態。含水比100%という意味ではない。 根拠・考え方(選択肢2):地盤の基本物性:含水比w=水の質量/土粒子の質量、飽和度、粒径区分、N値と土質。確認対象:飽和状態の意味
|
| 選択肢3 | 粘土とシルトの粒径 × 不適当(正解) 粒径の大小は粘土<シルトです。土の分類では、おおむね粘土は0.005mm未満、シルトは0.005mm以上0.075mm未満とされます。「粘土のほうが大きい」は逆です。 根拠・考え方(選択肢3):地盤の基本物性:含水比w=水の質量/土粒子の質量、飽和度、粒径区分、N値と土質。確認対象:粘土とシルトの粒径
|
| 選択肢4 | 同じN値での許容支持力度 ○ 適当 同じN値でも土質によって強度の評価が異なり、一般に粘性土の許容支持力度のほうが大きい。 根拠・考え方(選択肢4):地盤の基本物性:含水比w=水の質量/土粒子の質量、飽和度、粒径区分、N値と土質。確認対象:同じN値での許容支持力度
|
粒径は粘土<シルト<砂。飽和は間隙が全て水で満たされた状態で、含水比100%という意味ではありません。
この知識の出題:2018・2021年
粘土の粒径はシルトより小さい
正解:3番
問20 圧密沈下は何が縮む現象か
頻出度:★★★
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確認ポイント:土粒子そのものと、粒子の間の隙間を分けて考えます。
中心テーマ:地盤の圧密沈下
出題年度:2017・2018・2020・2021・2022・2024・2025・2026年(10年中8年)
荷重を載せた直後は水も負担し、時間とともに水が抜けると、土粒子の骨格がより多くの荷重を負担します。これが有効応力の増加です。粒子の並びが詰まって間隙が減り、地盤が沈みます。
主因は土粒子自体の変形ではありません。排水に時間のかかる粘性土で、圧密沈下を長期に検討する理由も合わせて覚えます。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 液状化と沈下 ○ 適当 液状化では過剰間隙水圧の上昇に伴う噴砂・排水と土の再密実化によって沈下が生じる。 根拠・考え方(選択肢1):地盤の沈下:液状化後の再密実化、等価弾性体の即時沈下、排水と有効応力による圧密。確認対象:液状化と沈下
|
| 選択肢2 | 即時沈下の等価弾性体モデル ○ 適当 通常の即時沈下計算は、適切な等価弾性係数を用いて地盤を弾性体に置換できる。 根拠・考え方(選択肢2):地盤の沈下:液状化後の再密実化、等価弾性体の即時沈下、排水と有効応力による圧密。確認対象:即時沈下の等価弾性体モデル
|
| 選択肢3 | 粘性土での二つの沈下 ○ 適当 粘性土では載荷直後の即時沈下に加え、間隙水の排出による長期の圧密沈下が問題となる。 根拠・考え方(選択肢3):地盤の沈下:液状化後の再密実化、等価弾性体の即時沈下、排水と有効応力による圧密。確認対象:粘性土での二つの沈下
|
| 選択肢4 | 圧密時の土粒子と間隙 × 不適当(正解) 圧密沈下では、荷重を受けて生じた過剰間隙水圧が排水で消散し、有効応力が増えて土の骨格が締まります。主に縮むのは土粒子間の間隙で、土粒子自体が押し潰されることが主因ではありません。 根拠・考え方(選択肢4):地盤の沈下:液状化後の再密実化、等価弾性体の即時沈下、排水と有効応力による圧密。確認対象:圧密時の土粒子と間隙
|
圧密は主に排水で間隙が減る現象です。有効応力の増加で土の骨格が締まり、時間をかけて沈下します。
この知識の出題:2021・2025年
圧密は排水を伴う間隙減少・有効応力増加による沈下
正解:4番
問21 擁壁の摩擦係数と地下外壁の土水圧
頻出度:★★★
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確認ポイント:摩擦係数と静止土圧係数を同じものとして扱いません。
中心テーマ:擁壁・地下外壁の土圧と水圧
出題年度:2018・2021・2022・2023・2025・2026年(10年中6年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 擁壁底面の摩擦係数 × 不適当(正解) 底面の摩擦係数は支持地盤の土質や接触条件で異なる。土質によらず一定としてはならない。 根拠・考え方(選択肢1):擁壁の滑動抵抗μN、上載荷重の土圧増分Kq、水圧γ_wh、地下外壁の静止土圧。確認対象:擁壁底面の摩擦係数
|
| 選択肢2 | 上載荷重による土圧増分 ○ 適当 背面上載荷重による水平土圧増分は、鉛直応力増分に土圧係数を掛けて加える。 根拠・考え方(選択肢2):擁壁の滑動抵抗μN、上載荷重の土圧増分Kq、水圧γ_wh、地下外壁の静止土圧。確認対象:上載荷重による土圧増分
|
| 選択肢3 | 地下外壁の水圧分布 ○ 適当 静水圧は地下水位で0、深さに比例して増え、三角形分布となる。 根拠・考え方(選択肢3):擁壁の滑動抵抗μN、上載荷重の土圧増分Kq、水圧γ_wh、地下外壁の静止土圧。確認対象:地下外壁の水圧分布
|
| 選択肢4 | 静止土圧係数0.5の扱い ○ 適当 地下外壁の断面設計で、信頼できる土質試験結果がない場合には、静止土圧係数を0.5とする通常の扱いができます。これは土圧算定の係数で、選択肢1の底面の摩擦係数を土質によらず一定にする説明とは別です。 根拠・考え方(選択肢4):擁壁の滑動抵抗μN、上載荷重の土圧増分Kq、水圧γ_wh、地下外壁の静止土圧。確認対象:静止土圧係数0.5の扱い
|
底面摩擦は土質・接触面で変わります。土圧はK×鉛直応力、水圧は水位からの深さに比例します。
この知識の出題:2021年
擁壁底面の摩擦係数は地盤の土質・接触条件で異なる
正解:1番
問22 PCのⅠ種・Ⅱ種と二次応力
頻出度:★★
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確認ポイント:長期荷重時の引張応力を、どこまで許す設計かを確認します。
中心テーマ:PCのⅠ種・Ⅱ種の設計
出題年度:2021・2025年(10年中2年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 不静定架構の二次応力 ○ 適当 不静定架構ではPCによる曲げ・軸変形が拘束され、二次応力が生じるので計算が必要。 根拠・考え方(選択肢1):PC構造:不静定二次応力、Ⅰ種・Ⅱ種の長期引張応力制限、圧着目地の拘束、合成断面の一体化。確認対象:不静定架構の二次応力
|
| 選択肢2 | フルプレストレッシングⅠ種 × 不適当(正解) Ⅰ種(フルプレストレッシング)は、長期設計荷重時にコンクリートへ引張応力を生じさせない設計です。「引張応力を所定の許容引張応力度以下まで認める」はⅡ種の説明で、取り違えています。 根拠・考え方(選択肢2):PC構造:不静定二次応力、Ⅰ種・Ⅱ種の長期引張応力制限、圧着目地の拘束、合成断面の一体化。確認対象:フルプレストレッシングⅠ種
|
| 選択肢3 | 圧着目地の補強 ○ 適当 圧着部の目地モルタルは繰返し変形で脱落しやすく、拘束筋・メッシュ等で補強する。 根拠・考え方(選択肢3):PC構造:不静定二次応力、Ⅰ種・Ⅱ種の長期引張応力制限、圧着目地の拘束、合成断面の一体化。確認対象:圧着目地の補強
|
| 選択肢4 | PCと現場打ちRCの一体化 ○ 適当 PC部分と現場打ちRC部分が一体で力を伝えるよう、接合面のせん断抵抗と結合筋を確保する。 根拠・考え方(選択肢4):PC構造:不静定二次応力、Ⅰ種・Ⅱ種の長期引張応力制限、圧着目地の拘束、合成断面の一体化。確認対象:PCと現場打ちRCの一体化
|
Ⅰ種は長期設計荷重時に引張応力を生じさせない設計。Ⅱ種は所定の許容引張応力度以下に制限します。
この知識の出題:2021・2025年
フルⅠ種は長期引張応力を生じさせない設計でⅡ種と区別
正解:2番
問23 SRC埋込み柱脚の耐力の組合せ
頻出度:★★★
正解・解説を開く
確認ポイント:鉄骨が負担できる力と、その力を基礎へ伝えられる限界を分けます。
中心テーマ:SRC造の柱脚の形式・耐力
出題年度:2017・2019・2021・2023・2026年(10年中5年)
鉄骨の耐力が大きくても、その力を埋込み部から基礎へ渡せなければ発揮できません。鉄骨と埋込み部の支圧は、その伝達経路上の二つの限界です。
鉄骨側ではそれぞれの限界の小さい方などを用い、さらにRC部分の曲げ耐力を所定の累加方法で組み合わせます。設問の「鉄骨断面の耐力+埋込み部の支圧耐力」という単純な足し算はできません。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 壁式RCの強度と必要壁量 ○ 適当 高いコンクリート強度を使うと壁の単位長さ当たり耐力が増し、所定の範囲で必要壁量を低減できる。 根拠・考え方(選択肢1):SRC埋込み柱脚の曲げの伝達限界とRC部分の耐力、壁式RC・壁式PCa、充腹形鉄骨の拘束効果。確認対象:壁式RCの強度と必要壁量
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| 選択肢2 | 壁式RCと壁式PCaの混用 ○ 適当 同一階に現場打ち壁式RCと壁式プレキャストRCを混用できる。接合と力の伝達の設計が必要。 根拠・考え方(選択肢2):SRC埋込み柱脚の曲げの伝達限界とRC部分の耐力、壁式RC・壁式PCa、充腹形鉄骨の拘束効果。確認対象:壁式RCと壁式PCaの混用
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| 選択肢3 | SRC埋込み柱脚の耐力 × 不適当(正解) 鉄骨の曲げ耐力と、それを埋込み部の支圧で基礎へ伝達する能力は、同じ力の伝達経路にあるため単純には足せません。鉄骨側は両者の小さい方などで評価し、RC部分の曲げ耐力と所定の方法で組み合わせます。鉄骨耐力+支圧耐力という記述は不適切です。 根拠・考え方(選択肢3):SRC埋込み柱脚の曲げの伝達限界とRC部分の耐力、壁式RC・壁式PCa、充腹形鉄骨の拘束効果。確認対象:SRC埋込み柱脚の耐力
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| 選択肢4 | 充腹形鉄骨と柱の靱性 ○ 適当 充腹形鉄骨は格子形より付着・せん断抵抗が安定し、一般に柱の靱性向上を期待できる。 根拠・考え方(選択肢4):SRC埋込み柱脚の曲げの伝達限界とRC部分の耐力、壁式RC・壁式PCa、充腹形鉄骨の拘束効果。確認対象:充腹形鉄骨と柱の靱性
|
鉄骨の耐力と、それをコンクリートへ伝える埋込み部の支圧耐力は、単純な足し算にはしません。
この知識の出題:2021年
鉄骨の耐力と埋込み部の支圧耐力は単純累加しない
正解:3番
問24 積層ゴム1層の厚みと鉛直支持能力
頻出度:★★★
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確認ポイント:1層の厚さと、全ゴム層厚を区別して形状係数を読みます。
中心テーマ:免震用積層ゴムの形状・支持性能
出題年度:2018・2019・2021・2022・2025・2026年(10年中6年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 耐震性の強度と靱性 ○ 適当 靱性が乏しい構造では大きな塑性変形に頼れないため、十分な強度で抵抗させる必要がある。 根拠・考え方(選択肢1):積層ゴムの形状係数S1・S2、鋼板による膨出拘束、履歴型ダンパーの降伏とエネルギー吸収。確認対象:耐震性の強度と靱性
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| 選択肢2 | 積層ゴムの二次形状係数 ○ 適当 S2はゴム直径/全ゴム層厚。ゴム全体の細長さを表し、座屈と水平剛性に関係する。 根拠・考え方(選択肢2):積層ゴムの形状係数S1・S2、鋼板による膨出拘束、履歴型ダンパーの降伏とエネルギー吸収。確認対象:積層ゴムの二次形状係数
|
| 選択肢3 | ゴム1層を厚くする影響 × 不適当(正解) ゴム1層を厚くすると鋼板の拘束効果が低下し、一般に鉛直支持能力は低下する。向上するという記述は逆。 根拠・考え方(選択肢3):積層ゴムの形状係数S1・S2、鋼板による膨出拘束、履歴型ダンパーの降伏とエネルギー吸収。確認対象:ゴム1層を厚くする影響
|
| 選択肢4 | 履歴型ダンパーの早期塑性化 ○ 適当 履歴型ダンパーは早い段階で降伏させ、主要骨組より先にエネルギーを吸収させることが有効。 根拠・考え方(選択肢4):積層ゴムの形状係数S1・S2、鋼板による膨出拘束、履歴型ダンパーの降伏とエネルギー吸収。確認対象:履歴型ダンパーの早期塑性化
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1層を厚くすると鋼板による拘束が弱まり、一般に鉛直支持能力は低下します。
この知識の出題:2021年
ゴム1層を厚くすると拘束が弱まり鉛直支持能力は低下
正解:3番
問25 耐震スリットと強度・靱性の補強
頻出度:★★
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確認ポイント:補強で増やしたいものが耐力か、変形能力かを分けます。
中心テーマ:既存RCの耐震改修・補強方法
出題年度:2020・2021・2022・2026年(10年中4年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 腰壁等による短柱化 ○ 適当 腰壁・垂れ壁は柱の可撓長さを短くし、短柱化によってせん断破壊が先行するおそれがある。 根拠・考え方(選択肢1):RC耐震改修:短柱化、耐震スリットによる靱性改善、鉄骨ブレースによる耐力増大、繊維補強。確認対象:腰壁等による短柱化
|
| 選択肢2 | そで壁との間の耐震スリット × 不適当(正解) 柱とそで壁を切り離すスリットは、柱の変形の拘束を減らして脆性的な破壊を避けるための方法です。耐力を上げる補強とはいえず、そで壁の協力がなくなることで耐力が小さくなる場合もあります。 根拠・考え方(選択肢2):RC耐震改修:短柱化、耐震スリットによる靱性改善、鉄骨ブレースによる耐力増大、繊維補強。確認対象:そで壁との間の耐震スリット
|
| 選択肢3 | 枠付き鉄骨ブレース増設 ○ 適当 枠付き鉄骨ブレースは既存骨組へ新たな水平抵抗を加え、耐力を向上させる。 根拠・考え方(選択肢3):RC耐震改修:短柱化、耐震スリットによる靱性改善、鉄骨ブレースによる耐力増大、繊維補強。確認対象:枠付き鉄骨ブレース増設
|
| 選択肢4 | 炭素繊維の巻付け ○ 適当 炭素繊維の巻付けはせん断補強・拘束により脆性破壊を抑え、柱の変形能力を改善する。 根拠・考え方(選択肢4):RC柱の炭素繊維巻付け補強:せん断補強・横拘束による脆性破壊の防止と変形能力改善
|
スリットは拘束を解いて変形能力を改善する方法です。壁を切り離せば柱の耐力が上がる、とはいえません。
この知識の出題:2021・2026年
柱とそで壁の耐震スリットは耐力向上を目的とする方法ではない
正解:2番
問26 剛床が成立しない床の水平力分担
頻出度:★★
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確認ポイント:床を通じて、どの壁や骨組へ地震力が届くかを考えます。
中心テーマ:床の剛性と地震力の伝達
出題年度:2021・2023・2026年(10年中3年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 柔らかい床と両妻面の壁 × 不適当(正解) 柔らかい床では、床自身の変形に応じて途中の骨組も地震力を負担し、両妻面の耐力壁へ伝わる割合は剛床の場合より小さくなります。「大きくなる」は逆です。床自体や途中の骨組に生じる応力も確認します。 根拠・考え方(選択肢1):床の面内剛性と水平力分担、P−Δの二次的応力、異種部材の接合、ピロティ階の損傷集中。確認対象:柔らかい床と両妻面の壁
|
| 選択肢2 | P−Δ効果 ○ 適当 鉛直力Pが水平変位Δにより付加曲げPΔを生じ、応力と変形をさらに増幅する。 根拠・考え方(選択肢2):床の面内剛性と水平力分担、P−Δの二次的応力、異種部材の接合、ピロティ階の損傷集中。確認対象:P−Δ効果
|
| 選択肢3 | RC柱とS梁の応力伝達 ○ 適当 RC柱とS梁では接合形式・剛性が異なるので、接合部のせん断・支圧等を含め応力伝達を設計する。 根拠・考え方(選択肢3):床の面内剛性と水平力分担、P−Δの二次的応力、異種部材の接合、ピロティ階の損傷集中。確認対象:RC柱とS梁の応力伝達
|
| 選択肢4 | ピロティ階への損傷集中 ○ 適当 ピロティ階の層崩壊は変形が集中するため、入力エネルギー集中を考慮して十分な耐力を確保する。 根拠・考え方(選択肢4):床の面内剛性と水平力分担、P−Δの二次的応力、異種部材の接合、ピロティ階の損傷集中。確認対象:ピロティ階への損傷集中
|
床が柔らかいと中央付近の骨組も水平力を負担します。剛床のときの妻面壁への分担をそのまま使いません。
この知識の出題:2021・2026年
柔らかい床では両妻面の壁の分担は剛床時より小さくなる
正解:1番
問27 木材の気乾比重と曲げ強度
頻出度:★★
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確認ポイント:同一樹種という条件で、木材の密度と強度の傾向を比べます。
中心テーマ:木材の気乾比重と曲げ強度
出題年度:2017・2021年(10年中2年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 目視等級区分の方法 ○ 適当 目視等級は節・丸身・繊維傾斜等の欠点を観察・測定して構造用製材の等級を決める。 根拠・考え方(選択肢1):製材のJASの目視等級区分、針葉樹の性質、木材の繊維方向の曲げとせん断、密度と強度。確認対象:目視等級区分の方法
|
| 選択肢2 | 針葉樹の構造材利用 ○ 適当 針葉樹は通直な長材を得やすく、加工しやすいため構造材等に広く使われる。 根拠・考え方(選択肢2):製材のJASの目視等級区分、針葉樹の性質、木材の繊維方向の曲げとせん断、密度と強度。確認対象:針葉樹の構造材利用
|
| 選択肢3 | 曲げとせん断の基準強度 ○ 適当 木材は繊維方向の曲げに比べ、せん断の基準強度が小さい。通常Fb>Fs。 根拠・考え方(選択肢3):製材のJASの目視等級区分、針葉樹の性質、木材の繊維方向の曲げとせん断、密度と強度。確認対象:曲げとせん断の基準強度
|
| 選択肢4 | 気乾比重と曲げ強度 × 不適当(正解) 同じ樹種では気乾比重が大きいほど一般に曲げ強度も大きい。小さいという関係が逆。 根拠・考え方(選択肢4):製材のJASの目視等級区分、針葉樹の性質、木材の繊維方向の曲げとせん断、密度と強度。確認対象:気乾比重と曲げ強度
|
一般に、同じ樹種では気乾比重が大きいほど曲げ強度も大きくなります。
この知識の出題:2017・2021年
同一樹種では気乾比重が大きいほど一般に曲げ強度も大きい
正解:4番
問28 コンクリートの静弾性係数と強度試験
頻出度:★★★
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確認ポイント:最大強度までの勾配と、所定の範囲で求める弾性係数を分けます。
中心テーマ:コンクリートのヤング係数
出題年度:2017・2019・2020・2021・2023・2025・2026年(10年中7年)
最大圧縮応力をσ_max、その1/3の応力をσ₁、そのときの縦ひずみをε₁とします。もう一方は縦ひずみε₂=50×10⁻⁶のときの応力σ₂です。
静弾性係数はE_c=(σ₁−σ₂)/(ε₁−ε₂)。最大強度の点でも原点でもない、所定の2点から勾配を求めます。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 初期低温と強度発現 ○ 適当 低温ではセメントの水和反応が遅くなり、初期強度の発現が遅延する。 根拠・考え方(選択肢1):コンクリートの水和反応、試験体寸法と載荷速度、JIS A 1149の静弾性係数の割線勾配。確認対象:初期低温と強度発現
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| 選択肢2 | 相似供試体の寸法効果 ○ 適当 相似な供試体は小さいほど欠陥を含む確率が低く、一般に見掛けの圧縮強度が大きい。 根拠・考え方(選択肢2):コンクリートの水和反応、試験体寸法と載荷速度、JIS A 1149の静弾性係数の割線勾配。確認対象:相似供試体の寸法効果
|
| 選択肢3 | 載荷速度と測定強度 ○ 適当 載荷速度が速いと変形・ひび割れの進展が追いつきにくく、一般に測定強度が高くなる。 根拠・考え方(選択肢3):コンクリートの水和反応、試験体寸法と載荷速度、JIS A 1149の静弾性係数の割線勾配。確認対象:載荷速度と測定強度
|
| 選択肢4 | ヤング係数を表す勾配 × 不適当(正解) 通常の静弾性係数試験(JIS A 1149)では、最大圧縮応力の1/3の点と、縦ひずみ50×10⁻⁶の点を結ぶ割線の勾配で求めます。最大強度時の点と原点を結ぶ勾配ではありません。 根拠・考え方(選択肢4):JIS A 1149:最大圧縮応力の1/3の点と、縦ひずみ50×10⁻⁶の点による静弾性係数
|
静弾性係数は通常、最大圧縮応力の1/3の点と所定のひずみ点から求めます。最大強度の点と原点を結ぶ勾配ではありません。
この知識の出題:2021年
静弾性係数は最大強度時の点と原点を結ぶ勾配ではない
正解:4番
問29 SN490Bの490が表す強度
頻出度:★★★
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確認ポイント:鋼材名の数値を、そのまま降伏点に読み替えません。
中心テーマ:SN鋼材の強度・規格値
出題年度:2017・2018・2019・2020・2021・2022・2023・2025・2026年(10年中9年)
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | 炭素量と溶接性・靱性 ○ 適当 炭素量増加は強度・硬度を高めるが、延性・靱性・溶接性を低下させる。 根拠・考え方(選択肢1):建築構造用鋼材:炭素量と材質、圧延方向の異方性、JIS G 3136のSN490B、TMCP厚板。確認対象:炭素量と溶接性・靱性
|
| 選択肢2 | 圧延材の板厚方向性能 ○ 適当 圧延鋼は介在物等が圧延方向に伸びるため、板厚方向の性能が面内方向より低い傾向を持つ。 根拠・考え方(選択肢2):建築構造用鋼材:炭素量と材質、圧延方向の異方性、JIS G 3136のSN490B、TMCP厚板。確認対象:圧延材の板厚方向性能
|
| 選択肢3 | SN490Bの降伏点 × 不適当(正解) SN490Bの490は引張強さの級を示し、降伏点の下限490N/mm²という意味ではありません。例えば板厚40mm以下の基準強度Fは325N/mm²です。板厚による違い、降伏比・降伏点のレンジ等も別に確認します。 根拠・考え方(選択肢3):建築構造用鋼材:炭素量と材質、圧延方向の異方性、JIS G 3136のSN490B、TMCP厚板。確認対象:SN490Bの降伏点
|
| 選択肢4 | 厚板TMCP鋼の基準強度 ○ 適当 TMCP鋼は成分と熱加工制御で組織を調整し、厚板でも所定の高い基準強度を保証する。 根拠・考え方(選択肢4):建築構造用鋼材:炭素量と材質、圧延方向の異方性、JIS G 3136のSN490B、TMCP厚板。確認対象:厚板TMCP鋼の基準強度
|
490は引張強さの級です。例えば板厚40mm以下のSN490Bの基準強度Fは325N/mm²です。
この知識の出題:2020・2021・2025年
SN490Bの490は降伏点ではなく引張強さの級
正解:3番
問30 設備・エスカレーターの設計用地震力
頻出度:★
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確認ポイント:水平・鉛直の別に加え、どの端部の設置階を見る値か確認します。
中心テーマ:エスカレーターの固定部設計地震力
出題年度:2021年(10年中1年)
固定部の水平荷重の式はS=ZK_h(G+P)+μ(1+ZK_v)R。非固定部の鉛直荷重が変わると、摩擦による水平抵抗も変わるためです。
| 非固定部を設ける場所 | 鉛直標準震度K_v |
|---|---|
| 地階・1階 | 0.2 |
| 中間階 | 0.3 |
| 上層階・屋上 | 0.5 |
Zは地震地域係数、G・Pはエスカレーターの固定・積載荷重、μは非固定部の支持面の摩擦係数、Rは非固定部の支持面に作用する鉛直荷重です。上層階の範囲は告示によるため、単純に上半分とせず確認します。
| 選択肢 | 判断・解説 |
|---|---|
| 選択肢1 | ブロック塀の設計地震力 ○ 適当 ブロック塀は地表から突出する工作物として、煙突等に準じた地震力で設計する。 根拠・考え方(選択肢1):非構造部材等の階別の設計地震力、屋上突出物の措置、エスカレーターの水平荷重と摩擦抵抗。確認対象:ブロック塀の設計地震力
|
| 選択肢2 | 屋上水槽等の地震力軽減 ○ 適当 転倒・落下等を防ぐ有効な措置がある屋上突出物は、所定の範囲で地震力を低減できる。 根拠・考え方(選択肢2):非構造部材等の階別の設計地震力、屋上突出物の措置、エスカレーターの水平荷重と摩擦抵抗。確認対象:屋上水槽等の地震力軽減
|
| 選択肢3 | 設備機器の階別水平震度 ○ 適当 上層階は建物振動による加速度の増幅が大きく、一般に設備機器の設計用水平震度も大きい。 根拠・考え方(選択肢3):非構造部材等の階別の設計地震力、屋上突出物の措置、エスカレーターの水平荷重と摩擦抵抗。確認対象:設備機器の階別水平震度
|
| 選択肢4 | エスカレーターの鉛直標準震度 × 不適当(正解) 固定部に働く水平荷重の計算には、非固定部の摩擦抵抗を通じて鉛直震度も入ります。この鉛直標準震度は非固定部を設ける場所により、地階・1階0.2、中間階0.3、上層階・屋上0.5です。全て同じという記述は誤りです。 根拠・考え方(選択肢4):平成25年国土交通省告示1046号第1第1項第6号の式・表:非固定部の設置場所に応じた設計用鉛直標準震度Kv
|
一端固定エスカレーターの固定部設計でも、非固定部での鉛直震度による摩擦力を考慮します。その鉛直標準震度は設置階で異なります。
この知識の出題:2021年
鉛直標準震度Kvは非固定部の設置階で0.2・0.3・0.5
正解:4番
正解一覧
全30問の正解を開く
| 問 | 正解 | 問 | 正解 |
|---|---|---|---|
| 問1 | 2番 | 問16 | 4番 |
| 問2 | 4番 | 問17 | 1番 |
| 問3 | 2番 | 問18 | 2番 |
| 問4 | 4番 | 問19 | 3番 |
| 問5 | 3番 | 問20 | 4番 |
| 問6 | 3番 | 問21 | 1番 |
| 問7 | 1番 | 問22 | 2番 |
| 問8 | 1番 | 問23 | 3番 |
| 問9 | 3番 | 問24 | 3番 |
| 問10 | 1番 | 問25 | 2番 |
| 問11 | 2番 | 問26 | 1番 |
| 問12 | 2番 | 問27 | 4番 |
| 問13 | 1番 | 問28 | 4番 |
| 問14 | 4番 | 問29 | 3番 |
| 問15 | 2番 | 問30 | 4番 |
令和3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。