【過去問題】令和8年 二級建築士 建築構造 全25問【解答・解説付】※完全無料

長方形の断面（幅b・せいh）の強軸まわりの断面二次モーメントは、I＝bh³/12。
・断面A（幅6cm・せい10cm）：I_A＝6×10³/12＝500cm⁴
・断面B（H形）：外形（幅12cm・せい10cm）の長方形から、ウェブの両側の空き（幅5cm×高さ6cmが2つ＝幅10cm×高さ6cm）を引く。I_B＝(12×10³－10×6³)/12＝(12,000－2,160)/12＝820cm⁴
・I_B/I_A＝820/500＝1.64 → 最も近いのは1.6
断面積はどちらも60cm²で同じ（A＝6×10、B＝12×2×2＋2×6）。材料を中立軸から遠いフランジに集めたH形のほうが、曲げに強い（断面二次モーメントが大きい）。

・最大曲げモーメント（固定端）：M＝wL²/2＝10N/mm×(6,000mm)²/2＝1.8×10⁸N・mm
・断面係数：Z＝bh²/6＝200×300²/6＝3.0×10⁶mm³
・最大曲げ応力度：σ＝M/Z＝1.8×10⁸/3.0×10⁶＝60N/mm²
片持ち梁の曲げモーメントは、先端で0、固定端で最大になる。

A点で切って、A点より左の張り出し部分（水平投影2m）だけを考える。
・張り出し部分の荷重：6kN/m×2m＝12kN（水平投影長さ当たりの荷重なので、水平投影長さを掛ける）
・その荷重の中心は、A点から水平に1mの位置
・A点の曲げモーメント：M_A＝12kN×1m＝12kN・m
荷重は鉛直方向なので、モーメントの腕の長さは水平距離で測る。梁の傾き（高さ1.5m・6m）や右側の支点の反力を求めなくても解ける。

・荷重の合力：2kN/m×6m＝12kN（右向き）。柱の中央、高さ3mの位置に働く
・B点まわりのモーメントのつり合い：12kN×3m＝36kN・m（時計回り）を、R_A×6m で打ち消す。R_A×6＋36＝0（時計回りを正。上向きの R_A は B点まわりに時計回り）より、R_A＝－6kN＝6kN（下向き）
・鉛直方向のつり合い：R_A＋R_B＝0 より、R_B＝＋6kN（上向き）
・C点のせん断力：C点で梁を切り、左側（A点の柱と梁の左半分）の鉛直方向の力は R_A の6kN（下向き）だけなので、絶対値は6kN
水平方向の反力12kNは、ピンのB点が受ける（ローラーのA点は水平方向の反力を受けない）。

・支点の反力：3kNの荷重は左の支点から2m・右の支点から4mの位置。左の支点の反力＝3×4/6＝2kN（上向き）、右の支点の反力＝3×2/6＝1kN（上向き）
・中央のパネル（左から2〜4m）を縦に切り、左側を考える。左側にある外力は、左の支点の反力2kN（上向き）と荷重3kN（下向き）
・切った部材のうち、鉛直方向の力をもつのは斜材Aだけ（上弦材・下弦材は水平）。部材Aの軸方向力を N（引張りを正）とすると、左側の部分を右下へ引く向きで、鉛直成分は N/√2（下向き）
・鉛直方向のつり合い：2－3－N/√2＝0 より、N＝－√2kN（圧縮）
斜材の傾きは高さ2m・水平2mなので45°。

弾性座屈荷重は P_k＝π²EI/l_k²（l_k＝座屈長さ）。一端自由・他端固定の柱の座屈長さは2L。材質（E）と材端条件が同じなので、I/L² が大きいほど座屈荷重は大きい（×10⁻⁵ を除いて比べる）。
・1：2/2²＝0.50
・2：4/3²≒0.44
・3：8/4²＝0.50
・4：15/5²＝0.60（最大）
・5：18/6²＝0.50
座屈荷重は、断面二次モーメントに比例し、座屈長さの2乗に反比例する。

柱や基礎の垂直荷重による圧縮力を計算するときは、大ばり・柱・基礎用の積載荷重を、支える床の数に応じて減らすことができる（建築基準法施行令第85条第2項。支える床の数が2で0.95倍〜9以上で0.6倍）。減らせないのは劇場・集会場などの客席・集会室で、事務室は減らせる。

屋根の積雪荷重は、雪止めがある場合を除き、勾配が60度を超えるときは零とすることができる（同令第86条第4項）。60度以下では、勾配に応じた屋根形状係数を掛ける。

標準せん断力係数 C₀ は0.2以上。ただし、地盤が著しく軟弱な区域として特定行政庁が指定する区域内の木造の建築物は、0.3以上とする（同令第88条第2項）。

地下部分の水平震度は k≧0.1(1－H/40)Z（H＝地盤面からの深さ。20mを超えるときは20）で求める（同令第88条第4項）。下限値は深くなるほど小さくなり、深さ20m以深は一定（0.05Z）。

風圧力＝速度圧×風力係数（建築基準法施行令第87条第1項）、風力係数＝外圧係数－内圧係数（平成12年建設省告示第1454号 第3）。
・A点は風下の壁：外圧係数－0.40、内圧係数－0.20
・風力係数：－0.40－(－0.20)＝－0.20
・風圧力：1,000N/㎡×0.20＝200N/㎡（マイナスは、壁を外へ引く向き）
内圧係数を引き忘れて 1,000×0.40＝400N/㎡ としないこと。

沖積層は、新しい時代（約1万年前以降）に堆積した軟らかい地層で、古い洪積層に比べて支持力が小さく、地盤沈下も生じやすい。

直接基礎の水平抵抗（底面の摩擦抵抗）は、基礎底面に働く鉛直力に比例する。地下水の浮力で鉛直力が減ると、摩擦抵抗も減る。

軟弱地盤で周りの地盤が沈下すると、杭の周面に下向きの摩擦力が働く。これを負の摩擦力（ネガティブフリクション）といい、杭に余分な圧縮力がかかる。

地盤の許容応力度を求める式（平成13年国土交通省告示第1113号 第2）は、土の粘着力と、内部摩擦角で決まる支持力係数を使う。砂質地盤では主に内部摩擦角、粘土質地盤では主に粘着力で決まるので、N値が同じでも、土の種類で長期許容応力度は違う。

転び止めは、小屋組で合掌（斜めの部材）の上に母屋を取り付けるとき、母屋が転んだり（回転）ずれたりしないように留める部材。

長押は、鴨居の上に水平に取り付ける、和室の化粧の造作材。

配付け垂木は、寄棟屋根などで、隅木の側面に斜めに取り付ける垂木。

根太掛けは、柱の横や土台の側面に取り付けて、根太の端部を受ける横木。

圧縮力を負担する筋かいは、厚さ3cm以上で幅9cm以上の木材とする（建築基準法施行令第45条第2項）。引張力だけを負担する筋かいは、厚さ1.5cm以上で幅9cm以上。

筋かいを入れた軸組の高さ（横架材の上端の相互間の垂直距離）が3.2mを超えるときは、告示の倍率に低減の係数 α_h＝3.5×（柱の間隔）/（横架材の上端の相互間の垂直距離）（1を超えるときは1）を掛ける（昭和56年建設省告示第1100号 別表第1。令和7年4月1日施行の改正）。

外壁に受けた風圧力は、柱を通して床や屋根などの水平構面に伝わる。柱には鉛直荷重のほかに風による曲げも生じるので、柱の断面と仕口は、水平荷重と鉛直荷重の両方を考えて設計する。

柱の所要断面積の1/3以上を欠き取るときは、その部分を補強しなければならない（同令第43条第4項）。やむを得ず設ける切欠きは、原則として1/3未満とする。

床根太相互及び床根太と側根太との間隔（床根太間隔）は、65cm以下とする（平成13年国土交通省告示第1540号 第四第三号）。

幅90cm以上の開口部の上部には、開口部を構成するたて枠と同寸法以上の断面のまぐさ受けで支えたまぐさを設ける（同告示 第五第十二号）。

土台は、径12mm以上・長さ35cm以上のアンカーボルトで基礎に緊結し、アンカーボルトは間隔を2m以下として、隅角部と土台の継手の部分に配置する（同告示 第三第二号イ）。

同じ壁に複数の仕様を併用した耐力壁の倍率は、それぞれの倍率の和とし、7を超えるときは7とする（同告示 第五第四号の表）。

壁ばりの丈（せい）は45cm以上。ただし、構造計算によって構造耐力上安全であることを確かめた場合は、この限りでない（同告示 第七第一号）。

階高は3.5m以下とする（同告示 第一第二号）。3.5mは満たしている。

構造耐力上主要な部分のコンクリートの設計基準強度は、18N/mm²以上とする（同告示 第二第一号）。

耐力壁として扱う壁の実長は、45cm以上、かつ、同一の実長を有する部分の高さの30％以上とする（日本建築学会の壁式構造の規準）。

梁とスラブが一体に打ち込まれたT形梁では、スラブが圧縮側になるとき（梁の中央部など）、スラブの一部を圧縮側の断面に含めて許容曲げモーメントを算定してよい。

耐震壁の短期許容せん断力は、①せん断ひび割れが生じないという条件から求めた値と、②ひび割れ後に壁の鉄筋と柱が負担できる値の、大きいほうとすることができる。

鉄筋コンクリート造の片持ちの床版は、厚さが出の長さの1/10を超える場合を除き、たわみなどで使用上の支障が起こらないことを計算で確かめる（平成12年建設省告示第1459号 第1の表）。

せん断破壊は、粘りがなく急に壊れる脆性的な破壊なので、粘りのある曲げ破壊が先に起きるように（せん断破壊が先行しないように）設計する。

梁主筋を柱に折り曲げて定着するとき、柱の中に入る水平部分の長さ（投影定着長さ）は、原則として柱せいの0.75倍以上とする（日本建築学会 RC規準。公共建築工事標準仕様書 令和7年版 5.3.4(5)(ｲ) も「柱せいの3/4倍以上」）。

帯筋の末端は、135°以上に折り曲げて、主筋に囲まれた内側のコンクリートに定着させるか、相互に溶接する（帯筋にフックを付けることと135°の折曲げの形は、公共建築工事標準仕様書 令和7年版 5.3.2(2)・表5.3.1 にもある）。

床スラブの最大曲げモーメントを受ける部分の鉄筋の間隔は、異形鉄筋の場合、短辺方向で200mm以下、長辺方向で300mm以下かつスラブの厚さの3倍以下とする。

重ね継手は、応力の小さい所に設け、同じ断面に全数の継手を集めない（引張力の最も小さい部分に設ける場合と、それ以外とで、必要な重ね長さも違う＝同令第73条第2項）。

細長比（座屈長さ÷断面二次半径）が大きい部材ほど座屈しやすいので、許容圧縮応力度は小さくなる。

クレーン走行桁のように、繰返し回数が1×10⁴回を超える繰返し応力を受ける部材・接合部は、疲労の検討を行う。

露出柱脚のアンカーボルトは、柱脚に引張力が働くとき、引張力と、水平力によるせん断力が同時にかかるので、両方を組み合わせた応力を考えて設計する。

側柱・隅柱の埋込み柱脚で、鋼柱から基礎梁のない側のコンクリートの端までが近いと、柱から押される力でコンクリートが押し抜かれるパンチングシヤー破壊が起こりやすい。

重ね継手は、2列以上の隅肉溶接とし、薄いほうの板厚の5倍以上、かつ、30mm以上重ね合わせる（日本建築学会 鋼構造設計規準）。

高力ボルト・ボルト・リベットの相互間の中心距離は、その径の2.5倍以上とする（建築基準法施行令第68条第1項）。

鋼材の接合は高力ボルト接合・溶接接合などによる。ボルト接合（戻り止めをしたもの）を使えるのは、軒の高さ9m以下かつ張り間13m以下（延べ面積3,000㎡以下）の建築物などに限られる（同令第67条第1項）。

溶接継目ののど断面の短期の許容応力度は、長期の許容応力度の1.5倍（同令第92条の表）。

異なる構造方法の基礎の併用は原則禁止だが、国土交通大臣が定める基準に従った構造計算で安全を確かめれば併用できる（建築基準法施行令第38条第2項・第4項）。不同沈下を考えた計算で確かめているので適当。

開口周比が0.4以下の開口のある耐力壁は、無開口の耐力壁のせん断剛性・せん断耐力に、開口の大きさから求めた低減率を掛けて扱うことができる。0.3はその範囲。

同調質量型の制振装置（TMD）は、建築物の揺れに同調して逆向きに動くおもりで揺れを抑える装置で、揺れの大きい頂部に置くと効果的。暴風時の揺れの対策に使われる。

温度変化による伸縮が大きい建築物は、エキスパンションジョイントで建物を分け、大きな温度応力が生じないようにする。

建築物の固有周期と地震動の周期が一致すると、揺れがしだいに大きくなる共振が起こり、被害が大きくなることがある。

建築物は、振動のエネルギーを吸収して揺れを小さくする性質（減衰）をもつ。その度合いを表すのが減衰定数。

壁の多いRC造やブレースの多いS造は、強さで地震力に抵抗する強度指向型。ラーメン構造は、弾性限を超えて大きく変形しながらエネルギーを吸収する靱性指向型。

床が一体で変形しないとみなせる（剛床仮定）とき、各層の地震力は、柱や耐震壁にそれぞれの水平剛性に比例して分配される。

JIS（JIS A 5905）では、繊維板を密度などによって、インシュレーションボード、ミディアムデンシティファイバーボード（MDF）、ハードボードに分けている。

木材に一定の荷重をかけ続けると、時間とともに変形が少しずつ増えていく。これをクリープという。

単板積層材（LVL）は、丸太をかつらむきにした単板を、繊維方向をほぼそろえて積層接着した材料。

ヒバ・ベイヒバは、腐りにくく、シロアリにも強い木材として知られている。

調合管理強度は、品質基準強度（設計基準強度と耐久設計基準強度の大きいほう）に、構造体強度補正値を加えて求める（JASS 5）。

コンクリートと鉄筋の線膨張係数は、常温ではどちらも約1×10⁻⁵/℃前後（鋼材は約1.2×10⁻⁵/℃）でほぼ等しい。そのため温度が変わっても両者の間にずれが生じにくく、鉄筋コンクリートが成り立つ。

コンクリートは引張強度が小さく（圧縮強度の1/10程度）、乾燥収縮による縮みが拘束されると、ひび割れが生じやすい。変形が拘束される部材では、ひび割れが生じることを前提に考える。

コンクリートのヤング係数は、気乾単位容積質量が大きいほど、また圧縮強度が大きいほど大きくなる。

コンクリートに含まれる塩化物量は、塩化物イオン量で0.30kg/㎥以下とする（公共建築工事標準仕様書 令和7年版 6.3.2）。鉄筋の腐食を防ぐため。

骨材は、粒の形がよく、大小の粒が適度に混ざった（粒度分布のよい）ものでないと、コンクリートのワーカビリティー（打ち込みやすさ）が悪くなる。

高炉スラグ微粉末を使うと、組織が緻密になり、硬化後の水密性や、海水・化学物質への抵抗性が向上する。

練混ぜ水に不純物が多いと、凝結の時間や硬化後の強度に悪い影響が出る。そのため練混ぜ水の品質が定められている。

鋼材の線膨張係数は約1.2×10⁻⁵/℃。長さ10mの棒が10℃上がると、10m×10×1.2×10⁻⁵＝0.0012m＝1.2mm＝約1mm伸びる。

ステンレス鋼は、ふつうの鋼材（炭素鋼）より熱を伝えにくく、熱伝導率は炭素鋼のおよそ1/3。よって鋼材の熱伝導率は、ステンレス鋼より大きい。

軟鋼は、炭素の量が多くなるほど硬く、引張強さが大きくなる。その代わり、伸び（粘り）は小さくなり、溶接もしにくくなる。

鋼材の比重は約7.85、アルミニウムは約2.7なので、鋼材はアルミニウムの約3倍。

フロート板ガラスは、溶けた金属（すず）の上にガラスを浮かべてつくる板ガラスで、表面が平らでゆがみが少なく、透明性・採光性がよい。

合わせガラスは、2枚の板ガラスの間に強靱な中間膜をはさんで張り合わせたガラスで、割れても破片が膜に付いて飛び散りにくい。

複層ガラスは、板ガラスの間に乾燥空気などを封入した中空層をもつガラスで、断熱性が高く、結露の防止に有効。

強化ガラスは、フロート板ガラスを加熱して急冷し、強度を高めたガラス。割れると破片が細かい粒状になるので、けがをしにくい。

複層仕上塗材（吹付タイルなど）は、下塗材・主材・上塗材の3層からなる、塗厚3〜5mm程度の仕上塗材で、防水性に優れている。

窯業系サイディングは、セメント質の原料と繊維質の原料を板状に成形したもので、外壁の仕上げ材として使われる。

せっこうラスボードは、表面に多数のくぼみを付けたせっこうボードで、塗る左官材がくぼみに食い込んで付着しやすくなる（せっこうプラスターの下地）。

チタンは、さびにくく（耐食性）、意匠性もよいので、屋根や内外壁の仕上げに使われる。