【過去問題】令和4年 二級建築士 建築構造 全25問【解答・解説付】※完全無料

外形（幅10cm・高さ9cm）の長方形から、中の空き（幅6cm・高さ6cm）を引く。どちらもX軸が図心を通る。
I＝(10×9³－6×6³)/12＝(7,290－1,296)/12＝499.5cm⁴

・最大曲げモーメント（荷重の位置）：M＝Pab/L＝12kN×4m×2m/6m＝16kN・m＝1.6×10⁷N・mm
・断面係数：Z＝bh²/6＝100×200²/6≒6.67×10⁵mm³
・最大曲げ応力度：σ＝M/Z＝1.6×10⁷÷(100×200²/6)＝24N/mm²

・等分布荷重の合力：3kN/m×4m＝12kN（右の支点から2mの位置）
・右の支点の反力（左の支点まわりのつり合い）：V×8＝12×6－4×3 より、V＝7.5kN（上向き）。左の支点の反力は 16－7.5＝8.5kN
・A点の曲げモーメント（A点より右側で考える）：7.5kN×4m－12kN×2m＝6.0kN・m
確かめ（左側）：－4×7＋8.5×4＝6.0kN・m

・荷重：5kN/m×4m＝20kN（B点から2m）
・鉛直反力：E点まわりのつり合い V_A×8＝20×6 より V_A＝15kN、V_E＝20－15＝5kN
・水平反力：ヒンジCの右側（C〜D〜E、荷重なし）のCまわりのモーメントが0。V_E×4m（腕）と H_E×5m（高さ）がつり合い、H_E＝5×4/5＝4kN で向きは左＝－4kN。水平のつり合いより H_A＝＋4kN（右向き）
・B〜C間のせん断力：V_A－5x＝15－5x＝0 より x＝3m

・反力：水平荷重10kNはピンのB点が受ける（左向き10kN）。A点まわりのつり合い V_B×2＝10×4 より、V_B＝＋20kN（A点は下向き20kN）
・N_CD：節点Cは外力がなく、一直線上の鉛直材2本と水平材CDが集まるので、水平方向のつり合いから N_CD＝0kN
・N_AB：節点B（斜材は水平1：鉛直2の傾き）。鉛直方向 20＋N_斜×2/√5＝0 より 斜材＝－10√5kN（圧縮）。水平方向 －10－N_AB＋10√5×1/√5＝0 より N_AB＝0kN

弾性座屈荷重は座屈長さ l_k の2乗に反比例する（材質・断面が同じ）。
・A：0.9l×2（一端自由他端固定）＝1.8l
・B：1.5l×1（両端ピン）＝1.5l
・C：2l×0.7（一端ピン他端固定）＝1.4l
座屈長さは C＜B＜A なので、座屈荷重は P_C＞P_B＞P_A。

建築物の転倒や柱の引抜きなどを検討するときは、積載荷重を建築物の実況に応じて減らした数値による（建築基準法施行令第82条第二号の表の備考）。積載荷重が大きいと安全側にならないため。

地盤が著しく軟弱な区域として指定された区域内の木造の建築物の標準せん断力係数は0.3以上（同令第88条第2項）。0.3は満たしている。

地下部分の各部分に作用する地震力は、固定荷重と積載荷重の和に、水平震度 k を乗じて計算する（同令第88条第4項）。

地下水位より深い地下外壁には、土圧に加えて水圧も作用するので、両方を考慮する。

速度圧の E は、建築物の高さ（と軒の高さの平均 H）に応じて算出するので、高さは風圧力に関係する。

屋根面の外圧係数は、屋根の勾配によって変わるので、風圧力に関係する。

開放型の建築物かどうか（大きな開口の有無）で内圧係数が変わるので、風圧力に関係する。

建設地から海岸線（湖岸線）までの距離は、地表面粗度区分の判定に使い、E（平均風速の高さ方向の分布など）に関係する。

ヒービングは、軟弱な粘性土を掘削したとき、山留め壁の背面の土が回り込んで、根切り底が押し上げられる現象。

液状化は、水で飽和した砂質土などが、振動・衝撃で間隙水圧が上がり、せん断抵抗を失う現象。

負の摩擦力は、軟弱地盤などで周りの地盤が沈下し、杭の周面に下向きに働く摩擦力。

ボイリングは、砂質地盤の掘削で、上向きの水流の圧力によって砂粒がかきまわされ、湧き上がる現象。

地貫は、柱の根元近くに通して、床板の下端などを受ける貫。

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材。

雨押えは、外壁と開口部の上枠、下屋と外壁の立上りの取合いなどに取り付けて、雨水の浸入を防ぐ板。

額縁は、窓や出入口の枠と壁の境目を隠すために取り付ける材。

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する（平成13年国土交通省告示第1540号）。呼び径13mm・長さ400mmは満たしている。

床根太相互及び床根太と側根太との間隔は、65cm以下とする（平成13年国土交通省告示第1541号 第二第三号）。450mmは満たしている。

床根太の支点間の距離は、8m以下とする（同告示 第二第二号）。7mは満たしている。

壁倍率1は、耐力壁の長さ1m当たり1.96kNの許容せん断耐力に相当する。

建築基準法施行令第46条第4項の表2（地震力に対する必要壁量の、階の床面積に乗ずる数値。単位 cm/㎡）：
・瓦葺きなどの重い屋根：2階建ての1階 ア＝33、2階 イ＝21
・金属板葺きなどの軽い屋根：2階建ての1階 ウ＝29、2階 エ＝15
大きい順に ア（33）＞ウ（29）＞イ（21）＞エ（15）。下の階ほど上の重さを支え、重い屋根ほど地震力が大きいので、必要壁量が大きくなる。

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（平成13年国土交通省告示第1026号 第二第一号）。

階高は3.5m以下（同告示 第一第二号）。

地階を除く階数が2の建築物の耐力壁の厚さは、15cm以上（同告示 第六第五号イの表）。

壁ばりの丈（せい）は45cm以上（同告示 第七第一号）。

溶接した閉鎖形帯筋や副帯筋は、コンクリートを拘束して、柱の靱性を高めるのに有効。

梁の圧縮鉄筋は、長期荷重によるクリープたわみを抑え、地震時の靱性を確保するのに有効。

耐震壁の壁板の厚さは、原則として120mm以上、かつ、壁板の内法高さの1/30以上とする。

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、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）。

梁のせん断補強筋比（あばら筋比）は、0.2％以上とする。

帯筋の末端は、135°以上に折り曲げて定着させるか、相互に溶接する。

鉄筋の径の差が7mmを超える場合は、圧接を行わない（公共建築工事標準仕様書 令和4年版 5.4.5(2)）。

原則として、D35以上の異形鉄筋には重ね継手を用いない（同 5.3.4(1)）。

根巻き形式の柱脚の根巻き鉄筋コンクリートの主筋は、4本以上とし、頂部をかぎ状に折り曲げる。

横移動が拘束されたラーメンの柱の座屈長さは、精算しない場合、節点間距離としてよい。

トラスの弦材の構面内の座屈長さは、精算しない場合、節点間距離としてよい。

筋かいの保有耐力接合は、筋かいの軸部の全断面が降伏するまで、接合部が破断しないことを計算で確かめる。

普通ボルトには初期のすべりがあるので、溶接と併用する場合は、全応力を溶接で負担させる。

隅肉溶接のサイズは、一般に、薄いほうの母材の厚さ以下とする。

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

隅肉溶接の有効のど厚は、一般に、隅肉サイズの0.7倍とする（二等辺の直角三角形の高さ）。

極めてまれに生じる地震動に対して倒壊しないようにすることは、耐震設計の目標の一つ（二次設計）。

耐震性は強度と靱性で評価され、靱性が乏しい（粘りがない）建物は、強度を十分に高くして地震力に抵抗させる必要がある。

偏心率は、偏心距離を弾力半径で割った値で、大きいほどねじれが生じ、特定の部材に損傷が集中しやすい。

剛床仮定のもとでは、各層の地震力は、柱や耐震壁の水平剛性に比例して分担される。

小梁付き床スラブでは、小梁の剛性が小さいと小梁が大きくたわみ、大梁に沿ってスラブにひび割れが生じやすい。小梁に十分な曲げ剛性を確保する。

稼動するクレーンを支える梁は繰返し応力を受けるので、高サイクル疲労の検討を行う。

鉄骨鉄筋コンクリート造の梁は、せいを有効長さで割った値が1/12を超える場合を除き、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）。1/12以下なので確認したのは適当。

周囲の壁との間に隙間を設けない特定天井は、天井面の許容耐力・天井面を設ける階に応じた水平震度・単位面積重量などを用いて、天井面の長さの検討を行う（平成25年国土交通省告示第771号 第3）。

木材の乾燥収縮率は、繊維方向＜半径方向＜年輪の接線方向の順に大きい。繊維方向はごく小さい。

繊維飽和点以下では、膨張・収縮は含水率にほぼ比例する。

木材の基準強度は、一般に 曲げ＞圧縮＞引張り＞せん断 の順で、曲げ＞引張り＞せん断 は正しい（平成12年建設省告示第1452号）。

単板積層材（LVL）は、単板の繊維方向をほぼ平行にして積層接着したもの。

コンクリートのヤング係数は、圧縮強度が高いほど大きい。

アルカリ骨材反応（アルカリシリカ反応）は、骨材中の成分がセメントペーストのアルカリ分と反応して膨張し、ひび割れが生じる現象。

水セメント比が小さいコンクリートは密実なので、二酸化炭素が入りにくく、中性化は遅い。

常温では、コンクリートと鉄筋の線膨張係数はほぼ等しい（約1×10⁻⁵/℃）。

コンクリートの圧縮強度＝最大荷重÷供試体の断面積。
282.6kN＝282,600N、断面積7,850mm²（直径100mmの円柱）より、282,600÷7,850＝36.0N/mm²
最大荷重に達したあとの、急に耐力が下がったときの荷重（251.2kN）は使わない。

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。

炭素の量が多くなると、硬くもろくなり、溶接部が割れやすくなるので、溶接性は低下する。

黒錆（黒皮＝ミルスケール）は、鋼の表面に被膜をつくるので、一定の防食効果がある（ただし摩擦接合面では除去する）。

建築構造用ステンレス鋼材（SUS304Aなど）は、クロム・ニッケルを含み、炭素鋼（SS400など）より耐食性に優れる。

合成樹脂調合ペイントは、耐候性がよく、木部と鉄部の塗装に使われる（アルカリに弱く、コンクリート面には向かない）。

エポキシ樹脂は、接着性・耐薬品性・耐水性に優れ、コンクリートのひび割れの注入など補修に使われる。

強化ガラスは、同じ厚さのフロート板ガラスより強く、割れると破片が粒状になるので安全性が高い。

花こう岩は、圧縮強度が大きく耐摩耗性も高いので、外装材や床材に使われる（耐火性は低い）。

砂岩は、耐火性に優れ、壁の内装仕上げなどに使われる（吸水性が大きく、外部には向かない）。

磁器質のタイルは吸水率が低い（JIS A 5209 の吸水率の区分でⅠ類＝3％以下）ので、水廻りの床・壁に使われる。

シージングせっこうボードは、防水処理をしたせっこうボードで、台所など湿気の多い所の壁下地に使われる。

ケヤキは広葉樹で、針葉樹より硬く強いので、すり減りやすいくつずり（出入口の下枠）に使われる。