【過去問題】令和6年 二級建築士 建築構造 全25問【解答・解説付】※完全無料

断面Aの I_X＝(100×100³－80×80³)/12＝4,920,000mm⁴。I_Y＝フランジ2枚 2×10×100³/12＋ウェブ 80×20³/12＝1,720,000mm⁴。I_Y/I_X≒0.35 なので、0.5倍より小さい。

断面B（箱形）の I_X＝(100×100³－80×80³)/12＝4,920,000mm⁴。外形から中の空き（80×80）を引く形は断面Aと同じなので、等しい。

断面C（溝形）の I_X も、外形100×100から空き（幅80×高さ80）を引く形で、X軸からの距離の分布がAと同じ。(100×100³－80×80³)/12＝4,920,000mm⁴で、等しい。

断面Cの I_Y＝外形 100×100³/12 から、空き（幅80×高さ80・中心がY軸から10mm）の 80×80³/12＋80×80×10² を引いて 4,280,000mm⁴。断面Aの I_X（4,920,000mm⁴）と等しくない。

・A点（中央）の曲げモーメント：M＝wL²/8＝10N/mm×(6,000mm)²/8＝4.5×10⁷N・mm
・σ＝M/Z＝10N/mm² となる断面係数：Z＝4.5×10⁷/10＝4.5×10⁶mm³
・Z＝bh²/6＝300×h²/6＝50h² より、h²＝90,000、h＝300mm

せん断力は、曲げモーメント図の傾き（曲げモーメントの変化÷距離）に等しい。
・C－D間：(105－75)kN・m÷6m＝5kN
確かめ：A－C間の傾きから、A点の反力＝75/3＝25kN。C－D間のせん断力 25－P＝5 より P＝20kN（2P＝40kN）で、B点の反力 105/3＝35kN と合わせて 25＋35＝60＝P＋2P となり、つり合う。

・A点はローラーなので、反力は鉛直方向の V_A だけ（水平力1kNはピンのF点が受ける）
・D点の曲げモーメント（左側で考える）：V_A（D点から水平に2m）と、水平荷重1kN（B点＝D点より2m下）によるモーメントの和が0。V_A×2－1×2＝0 より、V_A＝1kN（上向き）
・F点まわりのつり合い（水平荷重1kNはF点と同じ高さなのでモーメント0）：P×2m＝V_A×4m より、P＝＋2kN（下向き）

・部材Aの傾き：高さ2m・水平2√3m なので30°
・左端の節点（3kN・部材A・部材B）：鉛直方向のつり合い N_A×sin30°＝3 より、N_A＝＋6kN（引張り）
・水平方向のつり合い：N_A×cos30°＋N_B＝0 より、N_B＝－6×√3/2＝－3√3kN（圧縮）
・中央の下の節点：外力がなく、水平な下弦材2本と鉛直材Cだけが集まるので、鉛直方向のつり合いから N_C＝0kN

弾性座屈荷重 P_k＝π²EI/l_k² は、材質と断面が同じなら座屈長さ l_k の2乗に反比例する。
・A（長さl・一端自由他端固定）：l_k＝2×l＝2l
・B（長さ2l・一端ピン他端固定）：l_k＝0.7×2l＝1.4l
・C（長さ2l・両端ピン・中央にローラー支点）：支点の間の長さlずつが両端ピンとして座屈するので l_k＝1l
座屈長さが短い順に C（1l）＜B（1.4l）＜A（2l）なので、座屈荷重は P_C＞P_B＞P_A。

床の構造計算用の積載荷重は、百貨店の売場が2,900N/㎡、売場に連絡する廊下は（五）の「その他の場合」の3,500N/㎡（建築基準法施行令第85条第1項の表）。売場＜廊下。

ガスト影響係数 G_f（風の息による変動の割増し）は、地表面が粗い（障害物が多い）ほど大きい。同じ高さなら、粗度区分Ⅱより Ⅲ のほうが大きい（平成12年建設省告示第1454号の表）。

屋根版（構造骨組の一部）の風圧力は建築基準法施行令第87条、屋根ふき材の風圧力は同令第82条の4・平成12年建設省告示第1458号により、それぞれ別に計算する。

沖積粘性土の下層面が地盤面下15m以深の地域など、地盤沈下のおそれがある所では、杭の周面に下向きに働く負の摩擦力を検討する。

腐植土・泥土などで大部分が構成された沖積層で、深さがおおむね30m以上のものは、第三種地盤（軟らかい地盤）とする（昭和55年建設省告示第1793号 第2）。

設計用一次固有周期は T＝h(0.02＋0.01α)（h＝高さ、α＝鉄骨造の部分の高さの割合）。全部が鉄骨造なら α＝1 で T＝0.03h（同告示 第2）。

標準せん断力係数 C₀ は0.2以上。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は0.3以上（建築基準法施行令第88条第2項）。

地震層せん断力係数 C_i＝ZR_tA_iC₀。A_i が上階ほど大きいので、C_i も上階ほど大きい（同令第88条第1項）。

地盤の問題に基礎形式で対応するときは、一つの形式に決めつけず、直接基礎・杭基礎・地盤改良など複数の選択肢を比べて決める。

基礎梁の剛性を大きくすると、建物全体が一体になって沈下の差が小さくなり、不同沈下の影響を減らせる。

PHC杭（プレストレスト高強度コンクリート杭）は、遠心力で成形した中空円筒形の、工場でつくる高強度のコンクリート杭。

直接基礎の鉛直支持力は、地盤定数（粘着力・内部摩擦角など）から支持力式で求める方法や、平板載荷試験による方法などで算定する。

散りじゃくりは、塗壁が柱などの木部と接する所に彫る溝で、塗壁が乾燥・収縮しても隙間ができないようにする。

方づえは、柱と横架材の交わる入隅に斜めに入れて、隅を固める部材。

召合せは、引分け戸・両開き戸が出会う部分や、引違い戸が重なり合う部分。

登り淀は、切妻屋根のけらば（妻側の端）で、屋根の勾配に沿って軒先から棟まで斜めに取り付ける部材。

木材の比重（密度）が大きいほど、めり込みにくく、接合部の耐力は大きくなる。

追掛け大栓継ぎは、梁・桁などの断面の大きい横架材を、材軸方向に継ぐときに使う継手（込み栓で締める）。

接合具に錆が生じるおそれがある環境では、耐用年数に応じて、めっきなどの防錆処理を施す。

ボルト接合では、接合部が粘り強く降伏する前に、木材の割裂・せん断・引張りなどによる脆性的な破壊が先に起きないように設計する。

耐力壁線に設ける開口部の幅は4m以下とし、その幅の合計は耐力壁線の長さの3/4以下とする（平成13年国土交通省告示第1541号 第一第十二号）。

耐力壁線相互の距離は12m以下とする（同告示 第一第六号）。

外壁の耐力壁線相互の交さ部には、長さ90cm以上の耐力壁を一以上設ける（同告示 第一第七号）。

耐力壁の隅角部や交さ部には、寸法型式204のたて枠なら3本以上を用いる（同告示 第一第九号）。

平家建ての補強コンクリートブロック造の軒の高さは、4m以下とする。

補強ブロック組積体の許容圧縮応力度は、ブロックの圧縮強さの区分に応じて、A種＜B種＜C種の順に大きい。

耐力壁の縦筋は、コンクリートブロックの空胴部内で継いではならない（溶接接合などを除く＝建築基準法施行令第62条の6第2項）。

耐力壁の長さの合計は、各階の床面積1㎡につき15cm以上（同令第62条の4第2項）。150mm/㎡は満たしている。

鉄筋の応力が同じなら、かぶり厚さが厚いほど、また鉄筋径が太いほど、曲げひび割れの幅は大きくなる。

あばら筋は、梁のせん断ひび割れの伸展を防ぎ、せん断終局強度と靱性を確保するのに有効。

耐震壁の壁板のせん断補強筋比は、直交する各方向に、それぞれ0.25％以上とする（日本建築学会 RC規準）。

耐震壁の周りや吹抜けの周りのスラブは、地震時に面内のせん断力を伝えられる厚さとする。

せん断補強筋比＝（地震力の方向に平行な補強筋の断面積の合計）÷（地震力に直交する方向の柱の幅×補強筋の間隔）。
・地震力（X方向）に平行な補強筋：帯筋の上下の辺の2本（中央の副帯筋はY方向なので数えない）
・地震力に直交する方向の柱の幅：D_Y
よって p_w＝2a_w/(D_Ys)。

許容圧縮応力度は、細長比（座屈のしやすさ）に応じて定められる。局部座屈は、幅厚比の制限で別に防ぐ。

角形鋼管は閉じた断面でねじれに強いので、曲げを受けても横座屈を考える必要はない。

鋼材の短期に生ずる力に対する許容応力度は、長期の圧縮・引張り・曲げ・せん断のそれぞれの1.5倍（建築基準法施行令第90条の表）。

スチフナー（補剛材）を十分に設けると、ウェブの局部座屈を防止できる。

スカラップ（溶接線の交差を避ける切欠き）は応力集中で破断の原因になることがあるので、スカラップを設けない工法（ノンスカラップ工法）もある。

高力ボルト摩擦接合は、ボルトの締付け力で生じる摩擦で力を伝えるので、せん断耐力は締付け力と、摩擦面のすべり係数で決まる。

二面摩擦は摩擦面が2つあるので、表面条件が同じなら、許容せん断力は一面摩擦の2倍とする（建築基準法施行令第92条の2の表：長期の許容せん断応力度は、一面せん断0.3T₀・二面せん断0.6T₀）。

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）。

耐震設計は、まれに生じる中程度の地震動で損傷しないことを確かめる一次設計と、極めてまれに生じる最大級の地震動で崩壊・倒壊しないことを確かめる二次設計からなる。

RC造は、ひび割れが生じると剛性が下がるので、固有周期は長くなる。

極めてまれな地震に対しては、鋼材の塑性化を許容しつつ、部材が保有耐力を発揮するまで接合部が破断しないこと（保有耐力接合）を確かめる。

床の面内の強度・剛性を高めるには、根太を省いて厚物の構造用合板を直接張るなどの方法がある。

既存のブロック塀の診断では、配筋を確かめ、壁本体だけでなく、控壁との間や基礎との間が一体になっているかも評価する。

上下階の耐力壁・隅柱の位置をそろえたり、ピロティ部分を補強したりすると、建物の一体性が高まる。

部材の補強だけで足りないときは、免震構造にする、建物を軽くして地震荷重を減らすなどの方法もある。

あと施工アンカーで補強壁を増設するとき、アンカー筋の周りにスパイラル筋などを入れると、新しいコンクリートの割裂を防げる。

繊維飽和点（含水率約30％）以上では、細胞の中の自由水が出入りするだけなので、膨張・収縮はほとんど起こらない。

木材腐朽菌は、水分・温度・酸素・養分（木材）の4つの条件がそろったときに繁殖する。どれか一つを断てば腐朽を防げる。

板目材は乾燥すると木表側が凹に反るので、雨にさらされる下見板や雨戸は、外側（表側）を木裏にして、外に凸に反って水がたまらないように使う。

大断面の木材は、火災時に表面に炭化層ができて内部を守る。炭化速度は、標準的な火災で毎分0.6〜0.7mm程度。

ブリーディングは、打込み直後から、練混ぜ水の一部が分離してコンクリートの上面に上がってくる現象。

エフロレッセンス（白華）は、コンクリート中の成分が水に溶けて表面に出て、炭酸カルシウムなどの白い物質になって析出したもの。

クリープは、一定の力がかかり続けると、時間とともにひずみが増えていく現象。

プラスティック収縮ひび割れは、固まる前のコンクリートの表面が急に乾燥して生じるひび割れ。

フライアッシュは球形の微粒子なので、コンクリートの流動性がよくなり、ワーカビリティーが改善される。

コンクリートは pH12〜13程度の強いアルカリ性で、鉄筋の表面に不動態皮膜をつくり、腐食を抑える。

骨材は、大小の粒が適度に混ざっている（粒度分布がよい）ほうが、すき間が少なく、ワーカビリティーもよい。

高性能AE減水剤は、単位水量を大きく減らせるとともに、スランプの低下を抑える（スランプ保持性能がよい）。

軟鋼は、炭素量が約0.15〜0.3％の炭素鋼で、建築の構造用鋼材として使われる。

鋼材のヤング係数は、強度の区分にかかわらず約2.05×10⁵N/mm²で、SN400とSN490で同じ。

鋼材の引張強さは、200〜300℃程度で最大になり（青熱脆性の域）、それ以上の温度では急激に下がる（500℃で常温の約1/2）。

鋼材の密度（約7.85g/cm³）は、コンクリート（約2.3）や木材（0.4〜0.8程度）より大きい。

珪藻土（藻の化石からなる土）を使った左官材料は、多孔質で軽く、耐火性・断熱性に優れ、調湿性もある。

テラゾブロックは、大理石などの砕石をセメントで固めて磨いたもので、壁や床の内装材に使われる。

粘板岩（天然スレート）は、薄い層状に割れやすいので、屋根材などに使われる。

安山岩（鉄平石など）は、板状に割れやすく硬いので、外構の床材などに使われる。

けい酸カルシウム板は不燃材料で、断熱性も高いので、防火構造や耐火構造の天井・壁に使われる。

シアノアクリレート系接着剤（瞬間接着剤）は、表面のわずかな水分と反応して瞬間的に固まるので、すぐに接着したい作業に使う。

ステンレスシートは、屋根や庇などのシート防水（溶接して一体にする）に使われる。

押出成形セメント板は、中空のパネルで、断熱性・遮音性がよく、外壁などに使われる。