要点と過去問10年分
一級建築士試験 学科Ⅳ(建築構造)の No.15〜No.18 で出題される「鉄骨構造」のうち、耐震計算ルート、筋かい、冷間成形角形鋼管柱を要点にまとめ、令和8年〜平成29年の10年分の過去問を解説します。

鉄骨構造(耐震計算・筋かい)の出題の傾向(令和8年〜平成29年)
鉄骨の耐震計算の問題は、10年のうち7年で No.17 か No.18 に出ています。正答は、耐震計算ルート(C0・筋かいの保有耐力接合・偏心率・保有耐力横補剛・角形鋼管柱の割増しと耐力比・ねじれ)が7回、筋かい(有効細長比・保有耐力接合・有効断面積・履歴)が5回、冷間成形角形鋼管の角部が1回です。
No.15・No.17・No.18 に出題(10年のうち9年・11問)。ほかの問題の選択肢から、この分野のもの(8問から)も載せています。この記事で解説する選択肢は47肢、図・表・計算の問題は1問(問題ごとに掲載)です。
過去問の問題文と選択肢は、公益財団法人 建築技術教育普及センターが公表している一級建築士試験の問題から、解説に必要な範囲で引用しています(各選択肢の枠の右下に出典)。正答は、同センターの「合格基準点等(正答肢)」と照らし合わせています。
「要点」は、今の建築基準法・告示や日本建築学会の規準などでまとめています。過去問の解説は、年度別の記事と同じく出題当時の基準によります。その後の改定で答えが変わる選択肢には「🔶 現在の基準では」の枠を付けています。
🛣️ 耐震計算ルート
📖 ルートごとの決まり
耐震計算ルートは、ルートごとに「何をしなければならないか・何を省けるか」が問われます。10年で7回正答になっている、いちばんよく出る内容です。
| ルート | ポイント |
|---|---|
| ルート1-1 | C0を0.3以上(0.2ではない)。冷間成形角形鋼管柱は設計用応力を割り増す。スパン6m以下などの規模。層間変形角・剛性率・偏心率の確認は要らないが、筋かいの端部・接合部の保有耐力接合と、特定天井の基準は必要 |
| ルート1-2 | 階数2以下・高さ13m以下・軒の高さ9m以下・スパン12m以下・延べ面積500㎡以内(平家は3,000㎡以内)など。C0を0.3以上とし、層間変形角・剛性率は不要だが、偏心率(0.15以下)の確認と梁の保有耐力横補剛は必要 |
| ルート1-2 の角形鋼管柱 | 地震時応力の割増し係数は、BCR(ロール成形)のほうが BCP(プレス成形)より大きい(通しダイアフラム形式などで BCR 1.3・BCP 1.2) |
| ルート2 | C0を0.2以上として、層間変形角・剛性率・偏心率を確かめる。筋かいの水平力分担率に応じて地震時の応力を割り増す。塔状比は4以下 |
| ルート2 の角形鋼管柱 | 最上階の柱頭と1階の柱脚を除き、柱梁接合部で柱の全塑性モーメント(曲げ耐力)の和を、梁の和の1.5倍以上にする(柱が強い) |
| ルート3 | Ds は、筋かいの有効細長比や柱・梁の幅厚比などから部材群の種別を決めて求める(Ds は種別 C のほうが A より大きい)。Ds の算定では、柱梁接合部パネルの耐力は考えなくてよい。筋かい付き骨組の保有水平耐力は柱と筋かいの水平せん断耐力の和。局部崩壊メカニズムの角形鋼管柱は、柱の耐力を低減して確かめる |
| そのほか | 下位のルートで設計できる建築物を、上位のルートで設計してよい。ねじれ変形を抑えるには偏心率を小さくする(剛性率は高さ方向の剛性の偏りの指標) |
✏️ 過去問:耐震計算ルート(10年で28肢)
答えを考えてから、選択肢の下の「解説を見る」を開いてください。解説は出題当時の基準によります。
問題:柱材に板厚6mm以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管(BCR)を用い、通しダイアフラム形式とした建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-1」において、標準せん断力係数C0を0.2として地震力の算定を行った。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和元年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢1
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ルート1-1 では、標準せん断力係数C0を0.3以上として地震力を算定する(0.2 はルート2・3 の数値)。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-1」で計算する場合、標準せん断力係数C0を0.3以上として許容応力度計算をすることから、水平力を負担する筋かいの端部及び接合部を保有耐力接合とする必要はない。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成30年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢1
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ルート1-1 でC0を0.3以上とする場合でも、水平力を負担する筋かいの端部と接合部は保有耐力接合とする必要がある(筋かいが軸部で降伏する前に端部で破断しないようにするため)。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-1」において、スパンは6m以下とした。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和6年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢1
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-1」で計算する場合、層間変形角、剛性率、偏心率について確認する必要はない。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和3年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢1
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ルート1-1 では、層間変形角・剛性率・偏心率の確認は要らない(規模の条件とC0=0.3 などで安全を確保)。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-1」で計算する場合であっても、特定天井がある場合は、特定天井に関する技術基準に適合することを確かめる必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢1
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問題:鉄骨構造の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
冷間成形角形鋼管柱を用いた建築物の「ルート1-1」の計算において、標準せん断力係数C0を0.3以上とするとともに、柱の設計用応力を割増して検討した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和4年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢3
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冷間成形角形鋼管柱を用いたルート1-1 では、標準せん断力係数C0を0.3以上とし、柱の設計用応力を割り増して検討する。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-2」において、偏心率の確認を行わず、標準せん断力係数を0.3として地震力を割増した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和6年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢2
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ルート1-2 では、標準せん断力係数を0.3以上として許容応力度計算を行い、偏心率が0.15以下であることを確かめる必要がある。偏心率の確認は省略できない。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-2」で計算する場合、梁は、保有耐力横補剛を行う必要はない。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和3年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢2
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ルート1-2 では、局部座屈の防止や接合部の保有耐力接合に加えて、梁の保有耐力横補剛を行う必要がある(平成19年国土交通省告示第593号)。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-2」で、厚さ6mm以上の冷間成形角形鋼管を用いた柱を設計する場合、地震時応力の割増し係数は、建築構造用冷間ロール成形角形鋼管BCRより、建築構造用冷間プレス成形角形鋼管BCPのほうが大きい。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢2
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ルート1-2 で冷間成形角形鋼管の柱を設計する場合の地震時応力の割増し係数は、BCR(ロール成形)のほうが BCP(プレス成形)より大きい(平成19年国土交通省告示第593号 第一号イ(3)の表。通しダイアフラム形式など内ダイアフラム形式以外で BCR 1.3、BCP 1.2)。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
最大スパンが9mで、高さ9m、延べ面積が450㎡の2階建ての建築物を「ルート1-2」で設計した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和8年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢1
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ルート1-2 は、地階を除く階数2以下・高さ13m以下・軒高9m以下・スパン12m以下・延べ面積500㎡以内(平家建ては3,000㎡以内)などの鉄骨造に使える(平成19年国土交通省告示第593号)。最大スパン9m・高さ9m・延べ面積450㎡の2階建ては適用できる。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-2」の計算において、標準せん断力係数を0.3として地震力の算定を行ったので、層間変形角及び剛性率の確認を行わなかった。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和8年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢2
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ルート1-2 は、標準せん断力係数を0.3以上として許容応力度計算を行うルートで、層間変形角・剛性率の確認(ルート2 以上で求められるもの)は要らない(偏心率などの確認は必要)。
問題:柱材に板厚6mm以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管(BCR)を用い、通しダイアフラム形式とした建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート1-2」において、標準せん断力係数C0を0.3として地震力の算定を行い、柱に生じる力を割増したので、層間変形角及び剛性率の検討を省略した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和元年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢2
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ルート1-2 でC0を0.3として、柱の応力を割り増して検討した場合は、層間変形角・剛性率の確認は要らない(偏心率などは確認する)。
問題:鉄骨構造の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
高さ12m、最大スパン10mの建築物を「ルート1-2」によって設計できることを確認したが、「ルート3」によって設計した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢1
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
冷間成形角形鋼管を柱に用いた建築物の「ルート2」の計算において、中間階の各柱梁接合部の梁の全塑性モーメントの和が、柱の全塑性モーメントの和の1.5倍以上となるようにした。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和8年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢4
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冷間成形角形鋼管を柱に使う建築物のルート2 では、柱梁接合部で柱の全塑性モーメントの和が、梁の全塑性モーメントの和の1.5倍以上となるようにする(柱を強くして梁に先に塑性ヒンジを生じさせる)。設問は柱と梁が逆。
問題:鉄骨構造の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
地震時のねじれ変形を抑制する目的で、各階の剛性率ができるだけ大きくなるように建築物を設計した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢3
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地震時のねじれ変形を抑えるには、重心と剛心のずれを小さくし、偏心率を小さくする。剛性率は、高さ方向の剛性の偏り(ある階だけ柔らかいこと)を見る指標で、ねじれ変形とは直接関係しない。
問題:柱材に板厚6mm以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管(BCR)を用い、通しダイアフラム形式とした建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート2」において、最上階の柱頭部及び1階の柱脚部を除く全ての接合部については、柱の曲げ耐力の和が、柱に取り付く梁の曲げ耐力の和の1.5倍以上となるように設計した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和元年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢3
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ルート2 では、最上階の柱頭と1階の柱脚を除く接合部で、柱の曲げ耐力の和を梁の曲げ耐力の和の1.5倍以上とする。
問題:鉄骨構造の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
建築物を「ルート2」で設計したので、標準せん断力係数を0.2として地震力の算定を行った。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢2
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ルート2 では、標準せん断力係数C0を0.2以上として地震力を算定し、許容応力度計算と層間変形角・剛性率・偏心率などの確認を行う。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート2」の計算において、筋かいの水平力分担率の値に応じて、地震時の応力を割り増した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和8年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢3
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート2」で計算する場合、地階を除き水平力を負担する筋かいの水平力分担率に応じて、地震時の応力を割り増して許容応力度計算を行う必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和3年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢3
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート2」で計算する場合、水平力を負担する筋かいの水平力分担率に応じて、地震時の応力を割り増して許容応力度計算をする必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成30年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢2
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート2」において、地上部分の塔状比を4以下とした。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和6年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢3
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート2」で計算する場合、地上部分の塔状比が4を超えないことを確かめる必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢3
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問題:鉄骨構造の耐震設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
柱及び梁の部材群としての種別がCであったので、種別がAの場合よりも構造特性係数Dsの値を大きくして建築物を設計した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢4
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート3」で計算する場合、筋かいの有効細長比や柱及び梁の幅厚比等を考慮して構造特性係数Dsを算出する。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成30年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢3
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート3」で計算する場合、構造特性係数Dsの算定において、柱梁接合部パネルの耐力を考慮する必要はない。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和3年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢4
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ルート3 のDsの算定は、柱・梁・筋かいの部材群としての種別で行い、柱梁接合部パネルの耐力を考える必要はない。
問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート3」において、筋かい付き骨組の保有水平耐力は、柱及び筋かいの水平せん断耐力の和とした。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和6年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢4
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート3」で、建築構造用冷間プレス成形角形鋼管BCPの柱が局部崩壊メカニズムと判定された場合、柱の耐力を低減して算定した保有水平耐力が、必要保有水平耐力以上であることを確認する必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢4
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ルート3 で BCP の柱が局部崩壊メカニズムと判定された場合は、柱の耐力を低減して算定した保有水平耐力が必要保有水平耐力以上であることを確かめる。
問題:柱材に板厚6mm以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管(BCR)を用い、通しダイアフラム形式とした建築物の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「ルート3」において、局部崩壊メカニズムとなったので、柱の耐力を低減して算定した保有水平耐力が、必要保有水平耐力以上であることを確認した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和元年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢4
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ルート3 で局部崩壊メカニズムとなった場合は、柱の耐力を低減して算定した保有水平耐力が必要保有水平耐力以上であることを確かめる。
✖️ 筋かい
📖 筋かいの決まり
筋かいは、有効細長比による性質の違いと、保有耐力接合・有効断面積が問われます。
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| 有効細長比と性質 | 小さい筋かい(λ=20程度)は座屈より先に降伏し、塑性変形能力が高い。中程度(λ=80程度)は座屈後に耐力が大きく下がり、塑性変形能力が低い(不安定)。大きい筋かいは引張側で抵抗する強度抵抗型 |
| 細長比の大きい X形筋かいの履歴 | 圧縮側はすぐ座屈し、伸びた筋かいがたるみを取り戻すまで力を負担しないので、荷重0付近で変形が進むスリップ形のループになる |
| 座屈拘束ブレース | 芯材が軸力を負担し、周りの座屈拘束材は芯材の座屈を拘束するだけで軸力は負担しない |
| 保有耐力接合 | 端部と接合部の破断耐力を、軸部の降伏耐力より大きくする(炭素鋼で1.2倍以上)。軸部が先に降伏するようにする |
| 山形鋼・溝形鋼の片側接合 | 突出脚の一部が有効に働かないので、ボルト孔の欠損に加えて無効部分を除いて有効断面積を求める。ボルトの本数が多いほど無効部分が小さい |
| 側面隅肉溶接の接合 | 筋かいの軸方向力は、溶接継目のせん断力としてガセットプレートに伝わる |
✏️ 過去問:筋かい(10年で13肢)
答えを考えてから、選択肢の下の「解説を見る」を開いてください。解説は出題当時の基準によります。
問題:鉄骨構造の筋かいに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
有効細長比λが中程度の筋かい(λ=80程度)は、有効細長比λが小さい筋かい(λ=20程度)に比べて塑性変形能力が高い。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢2
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有効細長比が中程度(λ=80程度)の筋かいは、座屈した後に耐力が大きく下がるので、塑性変形能力が最も低い部類になる(筋かいの種別 BC)。有効細長比が小さい筋かい(λ=20程度)は、座屈より先に引張り・圧縮で降伏するので塑性変形能力が高い(種別 BA)。
問題:鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
有効細長比λが小さい筋かい(λ=20程度)は、中程度の筋かい(λ=80程度)に比べて塑性変形性能が低い。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢2
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有効細長比が小さい筋かい(λ=20程度)は、座屈より先に降伏するので、中程度の筋かい(λ=80程度)より塑性変形性能が高い。
問題:鉄骨構造の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
一般に、細長比の大きな筋かいは強度抵抗型であり、細長比の小さな筋かいはエネルギー吸収型であるといえるが、これらの中間領域にある筋かいは不安定な挙動を示すことが多い。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和4年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢3
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細長比の大きな筋かいは引張側で強度により抵抗する強度抵抗型、細長比の小さな筋かいは圧縮側でも降伏してエネルギーを吸収する型で、その中間の筋かいは座屈後に耐力が大きく下がる不安定な挙動を示しやすい。
問題:鉄骨構造の筋かいに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
座屈拘束ブレースの芯材の周囲に設けられる座屈拘束材は、芯材の座屈を拘束するだけの剛性や曲げ耐力を必要とする一方、軸力を負担しない。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢1
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座屈拘束ブレースは、芯材が軸力を負担し、周りの座屈拘束材(鋼管とモルタルなど)は芯材の座屈を拘束するだけで、軸力は負担しない。
問題:鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
引張力を負担する筋かいを保有耐力接合とするために、筋かい端部及び接合部の破断耐力より、筋かいの軸部の降伏耐力のほうが大きくなるように設計した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成29年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢1
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筋かいの保有耐力接合では、筋かいの端部・接合部の破断耐力を、軸部の降伏耐力より大きくして、軸部が先に降伏するようにする。設問は大小が逆。
問題:鉄骨構造の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
引張力を負担する筋かいを保有耐力接合とするためには、筋かい端部及び接合部の破断耐力を、軸部の降伏耐力に比べて十分に大きくする必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和6年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢2
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筋かいの保有耐力接合では、端部と接合部の破断耐力を、軸部の降伏耐力より十分に大きくして、軸部が先に降伏するようにする。
問題:鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
引張力を負担する筋かいを保有耐力接合とするためには、筋かい軸部の降伏耐力より、筋かい端部及び接合部の破断耐力を大きくする必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢1
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問題:鉄骨構造の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
大地震時に、筋かい(炭素鋼)に必要な塑性変形能力を発揮させるために、筋かい端部及び接合部の破断耐力は、筋かい軸部の降伏耐力の1.2倍以上とする。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和元年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.16 選択肢4
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問題:鉄骨構造の接合部に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
山形鋼を用いた筋かい材を、ガセットプレートの片側に高力ボルト摩擦接合により接合する場合、降伏引張耐力の算定において筋かい材の有効断面積は、筋かい材全断面積からボルト孔による欠損分を除いた値とする。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和4年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢4
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山形鋼をガセットプレートの片側だけに接合する場合は、偏心のため突出脚の一部が有効に働かないので、有効断面積は、全断面積からボルト孔の欠損分に加えて突出脚の無効部分も除いた値とする。
問題:鉄骨構造において使用する高力ボルトに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
山形鋼を用いた筋かいを、材軸方向に配置された一列の高力ボルトによりガセットプレートに接合する場合、筋かい材の有効断面積は、一般に、高力ボルトの本数が多くなるほど大きくなる。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和2年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.16 選択肢1
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山形鋼を一列のボルトで片側だけ接合する筋かいは、突出脚の一部が有効に働かない。ボルトの本数が多いほど無効部分が小さくなり、有効断面積は大きくなる。
問題:鉄骨構造の筋かいに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
溝形鋼を用いた筋かい材とガセットプレートとの高力ボルト摩擦接合において、高力ボルトを筋かい材の軸方向に二列で同本数配置する場合、筋かい材の有効断面積は、一般に、高力ボルトの本数が多くなるほど大きくなる。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢3
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溝形鋼などの片側だけを接合する筋かいは、突出脚の一部が有効に働かない(無効部分)。ボルトの本数が多いほど無効部分が小さくなるので、有効断面積は大きくなる。
問題:鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
溝形鋼を用いた筋かいの設計において、接合部のボルト本数に応じた突出脚の無効長さを考慮して、部材の断面積を低減した。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成29年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢2
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問題:鉄骨構造の筋かいに関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
筋かい材とガセットプレートとの接合部の溶接を側面隅肉溶接とするとき、筋かいの軸方向力は、せん断力によりガセットプレートに伝達される。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和7年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.15 選択肢4
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側面隅肉溶接(力の方向に平行な溶接)では、筋かいの軸方向力は溶接継目のせん断力としてガセットプレートに伝わる。
✏️ 過去問:X形筋かい構面とラーメン構面の履歴(図の問題)(10年で1問)
細長比の大きい筋かいは引張側だけで抵抗するのでスリップ形、ラーメンは紡錘形のループになります。
令和5年 No.18鉄骨造の X形筋かい構面とラーメン構面の荷重-変形関係(履歴ループの形)
図-1~図-3は、鉄骨造のX形筋かい構面及びラーメン構面における、水平方向の荷重-変形関係を示した模式図である。これに関するイ~ニの記述の組合せのうち、最も適当なものは、次のうちどれか。ただし、水平荷重をQ、水平変形をδとし、強度Qaはいずれも同じ値とする。また、部材の接合部は十分な剛性・強度を有するものとし、破線は、変形が増加したときの実線の履歴ループに続くループを示す。
図を押すと大きく表示します イ.図-1は細長比の小さい筋かい構面、図-2は細長比の大きい筋かい構面、図-3はラーメン構面の荷重-変形関係をそれぞれ示している。ロ.図-1は細長比の大きい筋かい構面、図-2は細長比の小さい筋かい構面、図-3はラーメン構面の荷重-変形関係をそれぞれ示している。ハ.筋かいは、一般に、引張側において降伏耐力を発揮する。ニ.細長比の大きい筋かいは、一般に、引張・圧縮の両側において降伏耐力を発揮する。(注)図-1~図-3については、著作権法上の関係から、その出所等を明示しています。「2020年版建築物の構造関係技術基準解説書」(一般財団法人建築行政情報センター・一般財団法人日本建築防災協会編集令和2年10月26日発行)363頁図6.3-4(一部改変)
1イとハ2イとニ3ロとハ4ロとニ出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和5年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18
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・細長比の大きい筋かいは、圧縮側ですぐに座屈するので、引張側だけで抵抗する。引張りで伸びた筋かいは、逆向きに載荷したとき、たるみを取り戻すまで力を負担しないので、荷重が0付近のまま変形が進むスリップ形のループ(図-1)になる。
・細長比の小さい筋かいは、圧縮側でも座屈するまで耐力を発揮するが、座屈した後は耐力が下がるので、図-2のような形になる。
・ラーメン構面は、柱・梁が曲げ降伏して安定したエネルギー吸収をするので、大きく膨らんだ紡錘形のループ(図-3)になる。
よって、ロ(図-1は細長比の大きい筋かい、図-2は細長比の小さい筋かい、図-3はラーメン)が正しく、イは誤り。
・ハ:筋かいは、一般に、引張側で降伏耐力を発揮する(正しい)。
・ニ:細長比の大きい筋かいは、圧縮側では降伏する前に座屈するので、両側で降伏耐力を発揮することはない(誤り)。
⬛ 冷間成形角形鋼管柱
📖 角形鋼管柱の決まり
冷間成形角形鋼管柱は、材料の性質と、仕口・継手・筋かいの取付けの扱いが問われます。
| 項目 | ポイント |
|---|---|
| プレス成形の角部 | 冷間加工で加工硬化するので、強度は成形前より高いが、変形性能(延性・靱性)は低下する |
| 柱と梁の仕口 | 通しダイアフラム形式・内ダイアフラム形式・外ダイアフラム形式がある |
| 柱の継手 | 一般に現場溶接で、曲げ応力の小さい位置に設ける |
| 筋かいの取付け | 鋼管の板が局部的に変形しやすいので、ダイアフラムなどで補強する |
✏️ 過去問:冷間成形角形鋼管柱(10年で6肢)
答えを考えてから、選択肢の下の「解説を見る」を開いてください。解説は出題当時の基準によります。
問題:冷間成形角形鋼管柱を用いた鉄骨造の建築物に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
プレス成形角形鋼管の角部は、成形前の素材と比べて、強度及び変形性能が高くなる。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成29年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢1
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プレス成形角形鋼管の角部は、冷間加工で加工硬化するので、強度は成形前より高くなるが、変形性能(延性・靱性)は低下する。
問題:冷間成形角形鋼管柱を用いた鉄骨造の建築物に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
柱と梁との仕口部の接合形式には、一般に、通しダイアフラム形式、内ダイアフラム形式及び外ダイアフラム形式がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成29年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢2
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問題:冷間成形角形鋼管柱を用いた鉄骨造の建築物に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
柱の継手は、一般に、現場溶接となり、継手位置は曲げ応力が小さくなる位置とすることが望ましい。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成29年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢3
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問題:冷間成形角形鋼管柱を用いた鉄骨造の建築物に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
「耐震計算ルート1-1」の場合は、標準せん断力係数C0を0.3以上とするとともに、柱の設計用応力を割増して、許容応力度を検討しなければならない。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成29年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢4
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ルート1-1 では、標準せん断力係数C0を0.3以上とし、柱の設計用応力を割り増して許容応力度を検討する。
問題:鉄骨構造の設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
冷間成形角形鋼管柱に筋かいを取り付ける場合、鋼管柱に局部的な変形が生じないように補強を行う必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「令和4年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.17 選択肢4
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問題:鉄骨構造の耐震計算に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
冷間成形角形鋼管柱に筋かいを取り付ける場合、鋼管に局部的な変形が生じないように補強を行う必要がある。
出典:公益財団法人 建築技術教育普及センター「平成30年一級建築士試験 学科Ⅳ(構造)」No.18 選択肢4
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まとめ:鉄骨構造(耐震計算・筋かい)で覚えておくこと
試験の前に見直すことを、章ごとにまとめました。左が覚える数字や言葉、右がその説明です。「要点 ›」を押すと、くわしい説明に戻ります。
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