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1級建築士試験 サポ塾 学科「法規」2025/11-16 講座資料 - 建築士試験サポ塾 ~月々1790円で全科目学べるLIVE講座~令和7年度1級建築士 法規問題解説毎回1問ずつですが、問題解説+αで進めていきます今回は、NO.3 制度規定-1(確認申請)の問題です!わかりやすい建築士試験対策「#法規 令和7年」 No3 「確認申請」 #1級建築士試験 #独学 #勉強
Nov 19, 2025
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1級建築士試験 サポ塾 学科「法規」2025/11-9 建築士試験サポ塾 ~月々1790円で全科目学べるLIVE講座~令和7年度1級建築士 法規問題解説毎回1問ずつですが、問題解説+αで進めていきます今回は、NO.2 面積・高さの問題です!(33) わかりやすい建築士試験対策「#法規 令和7年」 No2 「面積・高さ・階数」 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube
Nov 10, 2025
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1級建築士試験 サポ塾 学科「法規」2025/11-2026/7 講座資料 - 建築士試験サポ塾 ~月々1790円で全科目学べるLIVE講座~令和7年度1級建築士 法規問題解説毎回1問ずつですが、問題解説+αで進めていきます法令集を用意して、要所で止めながら観て頂けるといいかな・・・今回は、NO.1 用語の定義の問題です!わかりやすい建築士試験対策「#法規 令和7年」 No1 「用語の定義」 #1級建築士試験 #独学 #勉強#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Nov 3, 2025
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も~エスキス何本やったんだろ??20位はやったと思うけど、一つも解答例と同じのなかった (;^_^A 本番まであと1か月切りました今が一番大変だと思います 受かるためにはやるしかないんです最後まで頑張りましょ!! こっちも最後まで気合い入れて、頑張ります。。。
Sep 17, 2025
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わかりやすい建築士試験対策「法規」 No39「アウトプット練習⑥」 一級建築士試験 学科対策 過去問のアウトプット練習6回目となります!試験直前のまとめに活用してください!!わかりやすい建築士試験対策「法規」 No39「アウトプット練習⑥」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Jul 21, 2025
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わかりやすい建築士試験対策「法規」 No38「アウトプット練習⑤」 一級建築士試験 学科対策 過去問のアウトプット練習5回目となります!試験直前のまとめに活用してください!!わかりやすい建築士試験対策「法規」 No38「アウトプット練習⑤」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Jul 15, 2025
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わかりやすい建築士試験対策「法規」 No36「アウトプット練習③」 一級建築士試験 学科対策 わかりやすい建築士試験対策「法規」 No37「アウトプット練習④」 一級建築士試験 学科対策 過去問のアウトプット練習3回目、4回目となります!試験直前のまとめに活用してください!! わかりやすい建築士試験対策「法規」 No36「アウトプット練習③」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 わかりやすい建築士試験対策「法規」 No37「アウトプット練習④」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 #建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Jul 10, 2025
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わかりやすい建築士試験対策「法規」 No35「アウトプット練習②」 一級建築士試験 学科対策 過去問のアウトプット練習2回目となります!試験直前のまとめに活用してください!!わかりやすい建築士試験対策「法規」 No35「アウトプット練習②」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Jun 25, 2025
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わかりやすい建築士試験対策「法規」 No34「アウトプット練習①」 一級建築士試験 学科対策 今回から過去問のアウトプット練習となります!試験直前のまとめに活用してください!!わかりやすい建築士試験対策「法規」 No34「アウトプット練習①」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Jun 17, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規33回目 サポ塾[法改正関連講座] 今回は、法改正講座です!試験に出る所をまとめています!!(22) わかりやすい建築士試験対策「法規」 No33「#法改正関連講義」 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube #建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Jun 3, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規32回目 サポ塾(関係法令融合問題-3)」 今回は、関係法令の融合問題-3 毎年3問くらいは出ています!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No32「関係法令融合問題」解説 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube #建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
May 27, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規31回目 サポ塾[関係法令融合問題-2] 今回は、関係法令の融合問題-2です。実務的な問題が多く、難し所です!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No31「関係法令融合問題」解説 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
May 20, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規30回目 サポ塾[関係法令融合問題-1]今回は、関係法令の融合問題です。実務的な問題が多く、難し所ですね。わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No30「関係法令融合問題」解説 一級建築士試験 学科対策 #1級建築士試験 #独学 #勉強 - YouTube#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
May 12, 2025
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2級建築士過去問 法規 令和6年No8を解説 「般構造規定-3」(一級建築士が分かりやすく解説)2級建築士過去問 法規 令和6年No8を解説 「構造強度」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問 - YouTube
May 6, 2025
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今回は、省エネ法法です。今年は必ず出ますよ、法改正によりオリジナル問題作りました!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No29「建築物省エネ法」解説 一級建築士試験 学科対策 - YouTube
Apr 27, 2025
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2級建築士過去問 法規 令和6年No6を解説 「般構造規定-1」(一級建築士が分かりやすく解説)2級建築士過去問 法規 令和6年No7を解説 「般構造規定-2」(一級建築士が分かりやすく解説)2級建築士過去問 法規 令和6年No6を解説 「構造強度」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問2級建築士過去問 法規 令和6年No7を解説 「構造強度」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問
Apr 21, 2025
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今回は、バリアフリー法ですここも得点源になります!!(13) わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No28「バリアフリー法」解説 一級建築士試験 学科対策 - YouTube
Apr 21, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規27回目 サポ塾[都市計画法] LIVE講義(4・14)今回は、消防法です。ここは得点源にしましょう!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No27 「消防法」解説 一級建築士試験 学科対策#建築士#一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Apr 16, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規」26回目 サポ塾[都市計画法] LIVE講義(4・7)今回は、都市計画法です。よく出る所だけをまとめています!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No26 「都市計画法」解説 一級建築士試験 学科対策#建築士 #一級建築士 #二級建築士 #建築士受験のパーソナルコーチ #architectcoach
Apr 9, 2025
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----Blo-katsu AD--------Blo-katsu AD----一級建築士学科対策講座「学科 法規」25回目 サポ塾 [建築士法-3] LIVE講義(3/31)今回は建築士法の3回目、建築士法全般に関して再確認!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No25 「建築士法③」解説 一級建築士試験 学科対策#建築士 #一級建築士#二級建築士#建築士受験のパーソナルコーチ#architectcoach
Apr 3, 2025
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2級建築士過去問 法規 令和6年No5を解説 「一般構造(採光計算)」(一級建築士が分かりやすく解説)今回は、一般構造の採光計算の問題です!採光計算の中身を詳しく説明しています、1級を受ける方にもおすすめですよ!!#二級建築士 #法規 #過去問2級建築士過去問 法規 令和6年No5を解説 「一般構造(採光)」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問
Mar 30, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規」24回目 サポ塾 [建築士法-2] LIVE講義(3/24)今回は建築士法の2回目、建築士事務所関係を解説しています!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No24 「建築士法②」解説 一級建築士試験 学科対策
Mar 26, 2025
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2級建築士過去問 法規 令和6年No4を解説 「一般構造・建築設備」(一級建築士が分かりやすく解説)今回は、一般構造と建築設備の解説です!この分野の全体像も解説しています!!2級建築士過去問 法規 令和6年No4を解説 「一般構造・設備」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問
Mar 24, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規」23回目 サポ塾 [建築士法-1] LIVE講義(3/17)今回からは、建築士法です!3回シリーズの第1回目、今回は免許・業務・契約がメインです!!(10) わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No23 「建築士法①」解説 一級建築士試験 学科対策 - YouTube
Mar 18, 2025
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2級建築士過去問 法規 令和6年No3を解説 「確認申請」(一級建築士が分かりやすく解説)今回は法6条(確認申請)ですので、R7年4月に改正される部分も含めて解説しています。 是非ご覧ください!!(12) 2級建築士過去問 法規 令和6年No3を解説 「確認申請」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問 - YouTube
Mar 16, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規」22回目 サポ塾 [融合問題③、地区計画、建築協定] LIVE講義(3/10)今回は融合問題③、地区計画、建築協定です、これで建築基準法は終わり!次回からは、建築士法です!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No22 「融合問題③、地区計画、建築協定」解説 一級建築士試験 学科対策 - YouTube
Mar 13, 2025
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2級建築士過去問 法規 令和6年No2を解説 「手続き規定」(一級建築士が分かりやすく解説)(7) 2級建築士過去問 法規 令和6年No2を解説 「手続き規定」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問 - YouTube
Mar 9, 2025
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一級建築士学科対策講座「学科 法規」21回目 サポ塾 [融合問題②] LIVE講義(3/03)今回は融合問題②です、第6章雑則を中心に解説しています!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No21 「融合問題②」解説 一級建築士試験 学科対策
Mar 3, 2025
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2級の過去問解説も始めました!!2級建築士過去問 法規 令和6年No1を解説 「用語の定義」(一級建築士が分かりやすく解説)(8) 2級建築士過去問 法規 令和6年No1を解説 「用語の定義」(一級建築士が分かりやすく解説)#二級建築士 #法規 #過去問 - YouTube
Feb 28, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」20回目 サポ塾 [融合問題①] LIVE講義(2/17)今回は、融合問題について解説しています融合問題は、一肢一肢バラバラな所から出されるので、根拠条文が解り辛いところです過去問で出たところは覚えて下さいね!!わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No20 「融合問題①」解説 一級建築士試験 学科対策
Feb 17, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」19回目 サポ塾[防火、準防火地域] LIVE講義(2/10)(19) わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No19 「防火、準防火地域」解説 一級建築士試験 学科対策 - YouTube
Feb 11, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」18回目 サポ塾 [高さ制限] LIVE講義(2/3)わかりやすい建築士試験対策「令和6年 法規」 No18 「高さ制限」解説 一級建築士試験 学科対策LIVE講座
Feb 3, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」17回目 サポ塾[容積率・建ぺい率] LIVE講義(1/27)建築士学科対策講座「学科 法規」17回目「容積率、建蔽率」 1級建築士試験
Jan 29, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」16回目 サポ塾[用途地域] LIVE講義(1/20)建築士学科対策講座「学科 法規」16回目「用途地域」 1級建築士試験
Jan 21, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」15回目 サポ塾[道路] LIVE講義(1/13)(3) 建築士学科対策講座「学科 法規」15回目「道路」 LIVE講座 1級建築士試験 丸覚えでは無くなぜそうなるかを分かりやすく解説 資料はQRコード - YouTube
Jan 14, 2025
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建築士学科対策講座「学科 法規」14回目 サポ塾[構造強度-3] LIVE講義(1/6)建築士学科対策講座「学科 法規」14回目 「構造強度-3」 LIVE講座 1級建築士試験 学習を生活の一部に! 丸覚えでは無くなぜそうなるかを分かりやすく解説 資料はQRコード
Jan 7, 2025
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建築士の勉強!第105回(構造文章編第20回 RC造(構造計画)) 構造文章編第20回(RC造 構造計画) 構造-26 構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。 構造(文章)20.RC造(構造計画-4) 今回はRC造の文章問題の中から、床、壁の設計をまとめました。 (問題は、一部修正しているものもあります。誤字・脱字等がありましたら教えてください!) ***************************************************************** 問題 RC造 構造計画-4 □ 床スラブの設計(2級) 1 床スラブの設計においては、鉛直荷重だけではなく、地震時などに作用する水平力に 関しても安全であるかどうかを検討する。(2級H15) 2 鉄筋コンクリート造のスラブは、一般に、面内の剛性が大きいので、建築物に水平力 が作用した場合、そのままの形で移動するものと仮定して、部材に生じる力を算定す る。(2級H18) 3 鉄筋コンクリート造の建築物の小梁付き床スラブにおいては、小梁の過大なたわみ及 び大梁に沿った床スラブの過大なひび割れを防止するために、小梁に十分な曲げ剛性 を確保する。(2級H21,H27,R01,R04) 4 四周を梁で支持されている床スラブの厚さが、短辺方向における有効張り間長さの 1/30以下の場合、建築物の使用上の支障が起こらないことについて確かめる必要があ る。(2級H24,H30) 5 普通コンクリートを用いた片持ちスラブの厚さは、建築物の使用上の支障が起こらな いことを計算によって確かめた場合を除き、片持ちスラブの出の長さ1/10を超える値 とする。(2級H28,R04) 6 床スラブの各方向の全幅について、コンクリート全断面に対する鉄筋全断面積の割合 を、0.2%以上とする。(2級H16,H20,H23,H27,R05) 7 スラブの短辺方向の鉄筋量は、一般に、長辺方向の鉄筋量に比べて多くなる。 (2級R01) 8 周辺固定とみなせる長方形スラブが等分布荷重を受ける場合、一般に、生じる応力か ら必要となるスラブ配筋量は、両端の上端配筋量の方が、中央の下端配筋量より多く なる。(2級R03) 9 耐力壁周辺のスラブや吹き抜け部周囲のスラブなどは、地震時の面内せん断力が伝達 可能なスラブ厚とする。(2級R06) □ 床スラブの設計(1級) 1 はね出し長さが1.5mの片持ち床版の厚さを、18㎝とした。(1級H19) 2 一辺が4mの正方形床スラブの厚さを、スパンの1/25とした。(1級H25) 3 長さ1.5mのはね出しスラブの厚さを、はね出し長さの1/8とした。(1級H25) 4 建築物の使用上の支障が起こらないことを確認しなかったので、片持ち以外の床版の 厚さを、床版の短辺方向の有効張間長さの1/25である200㎜とした。(1級H24) 5 床の鉛直方向の弾性たわみを小さくすることは、一般に、床振動による障害を抑制す る効果がある。(1級H25) 6 鉄筋コンクリート造の床スラブに生ずる長期たわみを小さくするには、一般に、スラ ブを厚くするよりコンクリートの強度を大きくする方が効果的である。(1級H25) 7 床組の振動による使用上の支障がないことを、梁及び床スラブの断面の各部の応力を 検討することにより確認した。(1級H29) 8 片持ちスラブの設計において、長期荷重に加えて地震時の上下振動を考慮して配筋を 決定した。(1級H29) 9 建築物の外壁から突出する部分の長さが2 m以下の片持ちのバルコニーについては、 鉛直方向の振動の励起が生じにくいものとして、鉛直震度による突出部分に作用する 応力の割増しを行わなかった。(1級R04) 10 短辺4 mの長方形床スラブの厚さを、スラブ短辺方向の内法長さの1/40 以上などを 満たすように、150㎜とした。(1級R05) 11 バルコニーに用いるはね出し長さ2mの片持ちスラブの支持端の厚さを、はね出し長 さの1/15以上などを満たすように、150㎜とした。(1級R05) 12 鉄筋コンクリート造の片持ちスラブの設計において、長期荷重に比べて地震時の上下 振動を考慮して配筋を決定した。(1級H26) 13 床を支持する小梁には、過度なたわみを防止するために、十分な曲げ剛性を確保した。 (1級H21) 14 小梁付き床スラブについては、小梁の過度なたわみ及び大梁に沿った床スラブの過大 なひび割れを防止するため、小梁に十分な曲げ剛性を確保した。(1級H18) 15 鉄筋コンクリート造の床スラブは、地震時に生じる面内せん断力に対する耐力や剛性 に対しても考慮が必要である。(1級H24) 16 スラブのひび割れに対して配慮する場合、スラブの各方向の全幅について、鉄筋全断 面積のコンクリート全断面積に対する割合は、0.4%以上とし、配筋は、全幅に均等と することが望ましい。(1級H15) 17 床スラブのひび割れを制御するため、鉄筋全断面積のコンクリート全断面積に対する割 合を0.4%以上とした。(1級H18) □ 壁・耐震壁の設計(2級) 1 耐震壁が平面上で縦・横両方向につり合いよく配置されていない建築物は、地震時にね じれ震動を起こしやすくなる。(2級H15) 2 耐震壁の壁板のせん断補強筋比を、縦筋と横筋のそれぞれについて0.2%とした。 (2級H22) 3 耐震壁の壁筋がD10及びD13であったので、この耐震壁にある開口周囲の補強筋をD13 とした。(2級H22) 4 耐震壁の壁板のせん断補強筋比を、直交する各方向に関し、それぞれ0.2%とした。 (2級H16) 5 開口のある壁部材の許容せん断力は、壁部材に所定の開口補強がされている場合、 開口のない壁部材の許容せん断力に、開口の幅、高さ及び見付け面積に応じて定ま る低減率を乗じて算定する。(2級H29) 6 壁板の厚さが200㎜以上の壁部材の壁筋は、副配筋(ダブル配筋)とする。 (2級H29) 7 壁板における開口部周囲及び壁端部の補強筋は、一般に、D13以上の異形鉄筋を用 いる。(2級R03) 8 耐震壁の壁板のせん断補強筋比を、縦筋と横筋のそれぞれについて0.25%とした。 (2級H26) 9 壁板の厚さは、原則として、120㎜以上、かつ、壁板の内法高さの1/30以上とする。 (2級R04) 10 耐震壁の上下に配置する大梁の主筋には、地震時における耐震壁のせん断ひび割れの 広がりを抑制する補強筋としての役割があるので、スラブを除く大梁のコンクリート 全断面積に対する主筋全断面積の割合を、0.8%以上とする。(2級H28) 11 耐震壁の壁板のせん断補強筋比は、直交する角方向に関して、それぞれ0.25%以上と する。(2級R06) □ 壁・耐震壁の設計(1級) 1 構造耐力上主要な部分である耐力壁の厚さは、一般に、12㎝以上とする。(1級H15) 2 柱と一体的に挙動するそで壁部分で、そで壁の厚さを150㎜以上、壁筋を複配筋及び せん断補強筋比を0.4%としたものは、柱とともに地震に対して有効な構造部材とみな すことができる。(1級H21) 3 高さho・幅ℓoの開口を有する耐力壁の耐力計算において、開口面積(ho×ℓo)の影 響を考慮したので、開口部の幅及び高さの影響を無視した。(1級H22) 4 内法高さ3mの耐震壁の厚さについては、地震時せん断力が小さい場合、120㎜とする ことができるが、ひび割れや施工性を考慮して、壁厚を増して設計した。(1級H18) 5 耐力壁の壁板のせん断補強筋比は、直交する各方向に関し、それぞれ0.25%以上とす る。(1級H19) 6 多スパンラーメン架構の1スパンに連層耐力壁を設ける場合、転倒に対する抵抗性を高 めるためには、架構内の最外縁部に配置するより中央部分に配置するほうが有効である。 (1級H20) 7 許容応力度計算において、開口部を設けた耐力壁において、剛性及び耐力の低下を考慮 して構造計算を行った。(1級H23) 8 耐力壁のひび割れの進展を抑制するため、壁筋の間隔は、所定の数値以下となるように する。(1級H25) 9 階高4mの耐力壁の厚さを、階高の1/40とした。(1級H25) 10 開口を有する耐力壁の許容応力度計算において、開口による剛性及び耐力の低減を考慮 して構造計算を行った。(1級H26) 11 開口を有する耐力壁において、許容せん断力だけではなく、せん断剛性についても、開 口の大きさに応じた低減率を考慮して構造計算を行った。(1級H30) 12 耐力壁周囲の柱及び梁は耐力壁を拘束する効果があるので、一般に、周囲に柱及び梁を 設けたほうが、耐力壁の靭性は増大する。(1級H24) 13 開口部を設けた耐力壁において、壁縦筋や壁横筋の寄与分を考慮して、設計用せん断力 に対して必要となる開口補強筋量を算定した。(1級H29) 14 耐力壁は、壁板の周辺に側柱を設けることにより、一般に、塑性変形能力が向上する。 (1級R02) 15 耐力壁の壁筋の間隔を小さくすると、一般に、耐力壁のひび割れの進展を抑制できる。 (1級R03) 16 コンクリートの充填性や面外曲げに対する安定性を考慮して、耐力壁の厚さを、壁板 内法高さの1/20である150㎜とした。(1級H24) 17 耐力壁の厚さを、階高の1/30 以上などを満たすように、150 mmとした。 (1級R05) 18 曲げ降伏する耐力壁の靭性を高めるため、断面内の圧縮部分に当たる側柱のせん断補 強筋を増やした。(1級H21) 19 曲げ降伏する両側柱付き耐力壁の靭性を高めるために、側柱の帯筋量を増やした。 (1級H29) 20 許容応力度計算において、開口を有する耐力壁において、開口周囲の縦筋や横筋の負 担分を考慮して、設計用せん断力に対して必要となる開口補強筋量を算定した。 (1級R06) 21 保有水平耐力計算において、耐力壁のせん断耐力は、材料強度、形状、壁筋比及び作用 する軸方向応力度が同一の場合、一般に、引張側柱内の主筋量が多いほど大きい。 (1級R06) 22 地震力を受ける鉄筋コンクリート造の耐力壁の耐力は、基礎が浮き上がることによって 決まる場合がある。(1級R06) 23 図に示す耐力壁を有する鉄筋コンクリート造の建築物の耐震設計に関する次の記述のう ち、最も不適切なものはどれか。(1級H20) 1 図-1に示す壁について、開口部の上端が上部梁に、下端が床版に接しているので、 各階とも1枚の耐力壁として扱わなかった。 2 図-2に示す壁について、開口周比roが0.4以下であることから無開口耐力壁のせん 断剛性及びせん断耐力に、開口周比roを乗じて低減を行った。 3 図-3に示す耐力壁の破壊形式を特定するために、耐力壁と同一面内(検討方向) の架構の部材に加え、耐力壁と直交する方向の架構の部材を考慮して検討を行った。 4 図-4に示す架構について、連層耐力壁の回転変形が大きいことが想定されたので、 壁脚部の固定条件を考慮して、負担せん断力を求めた。 5 図-4に示す連層耐力壁が全体曲げ降伏する場合、曲げ降伏する耐力壁が脆性破壊 せずに靭性能を確保できるように、メカニズム時に負担しているせん断力を割増 して検討を行った。 24 図に示す開口を有する鉄筋コンクリート造の壁部材に関する次の記述のうち、建築基 準法に照らして、最も不適当なものはどれか。(1級H21) 1 式①を用いて算定した値が0.4以下であるので、開口のある耐力壁とみなす。 2 一次設計時に用いるせん断剛性の低減率を、式②を用いて算定する。 3 一次設計時に用いる許容せん断力の低減率を、式①、②及び③のうち最小値 を用いて算定する。 4 開口補強筋の量は開口の大きさを考慮して算定し、開口補強筋はD13以上、 かつ、壁筋と同径以上の鉄筋を用いる。 25 図は、剛床仮定が成り立つ、4 階建て鉄筋コンクリート造の建築物の軸組図と1 階 平面図の模式図である。偏心によるねじれ を小さくする方法として、最も不適当な ものは、次のうちどれか。ただし、Sは剛心、Gは重心、Qは地震力(層せん断力) を示し、耐力壁の増減による重心位置の変更はないものとする。(1級R06) ************************************************************** 解説 RC造 構造計画-4 □ 床の設計 ① 床スラブは、鉛直荷重を支えるだけでなく、地震力等の水平力を柱や耐震壁に伝達する 働きもある。このため、水平力に対して各階の柱や耐震壁が一体となっいて抵抗すため には、各階の床スラブの面内剛性・強度が十分確保されている必要がある。こうするこ とで、床スラブを面内変形のない剛体として扱い水平力の配分伝達を行うことができる。 ② 小梁付き床スラブにおいては、小梁の過大なたわみ及び大梁に沿った床スラブの過大な ひび割れを防止するため、小梁に十分な曲げ剛性を確保する。 ③ 建築物の使用上の支障(たわみや振動など)が起こらないことを確かめない場合、四周 を梁で支持される床スラブの厚さは、80㎜以上かつ短辺方向における有効スパンの1/30 (使用上の支障を確かめた場合は1/40)を超える値とし、片持ちスラブの厚さは、80㎜以 上かつ片持ちスラブの出の長さの1/10を超える値とする。 ④ 床スラブ各方向の全幅について、コンクリート全断面積に対する鉄筋全断面積の割合は、 0.2%以上とする。 ひび割れ制御するためには、スラブの鉄筋比は0.4%以上とし厚さ は15㎝以上とする。 ⑤ 床スラブの鉄筋量は、長辺方向よりも短辺方向が多く、両端の上端配筋量の方が、中央 の下端配筋量よりも多くなる。床スラブの引張鉄筋間隔は、短辺方向@200以下、長辺 方向@300以下かつスラブ厚さの3倍以下。 ⑥ 床スラブの鉛直方向の固有周期が10Hを下回ると(振動がゆっくりとなると)、居住性に 障害が出やすい。振動障害を防ぐには、床スラブ及び支持梁の曲げ剛性を上げることが効 果的である。支持梁の断面二次モーメントが大きいほど(成が大きいほど)固有周囲は高 くなる。 ⑦ 床スラブのたわみ(振動)は、剛性を検討する(使用上の検討)。床スラブの強度は、応 力を検討する(安全上の検討)。 ⑧ 外壁からの突出長さが2mを超える片持ちバルコニー、片持ち階段などに作用する地震力 は、一般に、鉛直震度を1.0Z以上として計算する。 □ 床スラブの設計(2級) 1 〇 床スラブは、鉛直荷重を支えるだけでなく、地震力等の水平力を柱や耐震壁に伝達す る働きもあるので、作用する水平力に対しても検討が必要である。 正しい 2 〇 床スラブは、地震力等の水平力を柱や耐震壁に伝達する働きもあるので、面内変形の ない剛体として扱い水平力の配分伝達を行う。 正しい 3 〇 小梁付き床スラブにおいては、小梁に十分な曲げ剛性持たせることにより、小梁の 過大なたわみや大梁に沿った床スラブの過大なひび割れを防止することができる。 正しい 4 〇 床スラブの厚さは、たわみ等の検討をしない場合は短辺方向における有効張間長さ の1/30超としなければならない(検討した場合は1/40超とすることができる)。 正しい 5 〇 片持ちスラブの厚さは、80㎜以上かつ片持ち長さの1/10超とする。 正しい 6 〇 床スラブ各方向の全幅について、コンクリート全断面積に対する鉄筋全断面積の割 合は、0.2%以上とする。 正しい 7 〇 床スラブの鉄筋量は、長辺方向よりも短辺方向が多く、両端の上端配筋量の方が、 中央の下端配筋量よりも多くなる。 正しい 8 〇 床スラブの鉄筋量は、長辺方向よりも短辺方向が多く、両端の上端配筋量の方が、 中央の下端配筋量よりも多くなる。 正しい 9 〇 耐力壁周辺のスラブや吹き抜け回りのスラブは、地震時の水平力が他の部分より多 くかかるため十分なスラブ厚さを確保する必要がある。 正しい □ 床スラブの設計(1級) 1 〇 片持ちスラブの厚さは、80㎜以上かつ片持ち長さの1/10超とする。 正しい 2 〇 床スラブの厚さは、たわみ等の検討をしない場合は短辺方向における有効張間長 さの1/30超としなければならない(検討した場合は1/40超とすることができる)。 正しい 3 〇 片持ちスラブの厚さは、80㎜以上かつ片持ち長さの1/10超とする。 正しい 4 〇 床スラブの厚さは、たわみ等の検討をしない場合は短辺方向における有効張間長 さの1/30超としなければならない(検討した場合は1/40超とすることができる)。 正しい 5 〇 床のたわみを小さくするには床の剛性を高くする(厚さを大きくする)ことが効果 的であり、それにより振動も抑制する効果がある。 正しい 6 × 床のたわみを小さくするには床の曲げ剛性を高くする(厚さを大きくする)ことが 効果的である。 誤り 曲げ剛性はEIなのでコンクリート強度を上げることも硬 化はある(E(ヤング係数)が大きくなる)が、数値的に小さくI(断面二次モーメ ント)を上げる方が効果的である。 誤り 7 × 振動(たわみ)は床スラブの剛性で検討する。床スラブの強度は、応力を検討する。 誤り 8 〇 片持ちスラブは、長期荷重や上下振動による振動を考慮して設計する。2mを超え る片持ちスラブは、鉛直(上下方向)震度を1.0Z以上として計算する。 正しい 9 〇 2mを超える片持ちスラブは、鉛直(上下方向)震度を1.0Z以上として計算するが、 2m以下の片持ちスラブは応力の割増を行う必要はない。 正しい 10 〇 四周を梁で支持される床スラブの厚さは、80㎜以上かつ短辺方向における有効スパ ンの1/30(使用上の支障を確かめた場合は1/40)を超える値とする。 4m×1/30=133.33㎜ < 150㎜ 正しい 11 × 片持ちスラブの厚さは、80㎜以上かつ片持ちスラブの出の長さの1/10を超える値 とする。2m×1/10=200㎜以上としなければならない。 誤り 12 〇 片持ちスラブは、長期荷重や上下振動による振動を考慮して設計する。2mを超え る片持ちスラブは、鉛直(上下方向)震度を1.0Z以上として計算する。 正しい 13 〇 小梁付き床スラブにおいては、小梁の過大なたわみ及び大梁に沿った床スラブの過 大なひび割れを防止するため、小梁に十分な曲げ剛性を確保する。 正しい 14 〇 小梁付き床スラブにおいては、小梁の過大なたわみ及び大梁に沿った床スラブの過 大なひび割れを防止するため、小梁に十分な曲げ剛性を確保する。 正しい 15 〇 床スラブは、地震力等の水平力を柱や耐震壁に伝達する働きがある。このため、水 平力に対して各階の柱や耐震壁が一体となっいて抵抗すためには、各階の床スラブ の面内剛性・強度が十分確保されている必要がある。 正しい 16 〇 ひび割れ制御するためには、スラブの鉄筋比は0.4%以上とし厚さは15㎝以上とす る。 正しい 17 〇 ひび割れ制御するためには、スラブの鉄筋比は0.4%以上とし厚さは15㎝以上とす る。 正しい □ 壁・耐震壁の設計 ① 耐震壁が適切に配置された建築物では、一般に、水平力によって生じる変形は小さくな る。また、耐震壁が平面上で縦・横両方向につり合いよく配置(剛心と重心はできるだ け近づける)されていない建築物は、地震時にねじれ振動を起こしやすくなる。 ② 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。せん断補強筋比は、直交す る各方向に対して、それぞれ0.25%以上とする。厚さが200㎜以上の場合は、壁筋を複 筋配置(ダブル配筋)とする。 壁筋はひび割れの進展に効果があり、その効果を十分 に発揮するために、建築基準法で壁筋の間隔が所定の数値以下となるように規定されて いる。 ③ 開口周囲及び壁端部の補強筋は、D13以上(複配筋の場合は2-D13)かつ壁筋と同径以上 の異形鉄筋を用いる。 開口補強筋量を算定するに当たり、開口補強筋以外の縦筋や横筋 も応力を負担するため、それらの寄与分も考慮して開口補強筋量を減らすことができる。 ④ 開口部を有する耐力壁の許容せん断力は、壁部材に所定の開口補強がなされれている場 合、無開口耐力壁の許容せん断力に「開口に対するせん断耐力の低減率」を乗じて算定 する。 ⑤ 開口部を有する耐力壁のせん断剛性は、無開口耐力壁のせん断剛性に、「開口に対する せん断剛性の低減率」を乗じて計算する。 ⑥ 耐震壁の上下に配置する梁(梁型拘束)は、地震時の耐震壁のせん断ひび割れの進行を 止める(抑制する)役割がある。このため、スラブ部分を除く、梁のコンクリート全断 面積に対する主筋全断面積の割合を0.8%以上確保して、耐震壁に作用する応力に抵抗 (せん断ひび割れの進行を抑制)できるようにする。 ⑦ 柱と一体に挙動する袖壁部分で、そで壁の厚さを150㎜以上、壁筋を複配筋及びせん断 補強筋比を0.4%以上としたものは、柱と共に地震に対して有効な構造部材とみなすこ とができる。 ⑧ 多スパンラーメン架構の1スパンに連層耐力壁を設ける場合、転倒に対する抵抗性を高 めるためには、架構内の最外縁部に配置するより中央部に配置する方が有効である。 ⑨ 耐力壁周囲の柱及び梁は耐力壁を拘束する効果があるので、一般に、耐力壁周囲に柱及 び梁を設けたほうが、耐力壁の靭性は増大する。断面内の圧縮部分に当たる側柱のせん 断補強筋を増やすことにより、曲げ降伏をする耐力壁の靭性を高めることができる。 ⑩ 耐力壁のせん断耐力は、材料強度、形状、壁筋比、作用する軸方向応力度及び引張側柱 内の主筋量が関係し、引張側柱内の主筋量が多いほどせん断耐力が大きくる。 ⑪ 耐力壁は、一般に、ラーメン架構の柱に比べて水平剛性が大きいため、地震力(水平力) を受けて大きなせん断力及び曲げモーメントが生じるので、耐力がせん断破壊や曲げ降 伏で決定する場合がある。最下層に生じるモーメントにより、耐力壁の引張側端部に大 きな引張力が働く場合は、基礎の浮き上がりによって耐力壁の水平耐力が決定すること もある。 □ 壁・耐震壁の設計(2級) 1 〇 耐震壁が平面上で縦・横両方向につり合いよく配置されていない建築物は、地震時に ねじれ振動を起こしやすくなる。 正しい 2 × せん断補強筋比は、直交する各方向に対して、それぞれ0.25%以上とする。 誤り 3 〇 開口周囲及び壁端部の補強筋は、D13以上かつ壁筋と同径以上の異形鉄筋を用いる。 正しい 4 × せん断補強筋比は、直交する各方向に対して、それぞれ0.25%以上とする。 誤り 5 〇 開口部を有する耐力壁の許容せん断力は、壁部材に所定の開口補強がなされれてい る場合、無開口耐力壁の許容せん断力に「開口に対するせん断耐力の低減率」を乗 じて算定する。 正しい 6 〇 壁厚さが200㎜以上の場合は、壁筋を複筋配置(ダブル配筋)とする。 正しい 7 〇 開口周囲及び壁端部の補強筋は、D13以上(複配筋の場合は2-D13)かつ壁筋と同 径以上の異形鉄筋を用いる。 正しい 8 〇 耐震壁のせん断補強筋比は、直交する各方向に対して、それぞれ0.25%以上とする。 正しい 9 〇 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。 正しい 10 〇 耐震壁の上下に配置する梁(梁型拘束)は、地震時の耐震壁のせん断ひび割れの進 行を抑制する役割がある。このため、スラブ部分を除く、梁のコンクリート全断面 積に対する主筋全断面積の割合を0.8%以上確保して、耐震壁に作用する応力に抵抗 (せん断ひび割れの進行を抑制)できるようにする。 正しい 11 〇 耐震壁のせん断補強筋比は、直交する各方向に対して、それぞれ0.25%以上とする。 正しい □ 壁・耐震壁の設計(1級) 1 〇 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。 正しい 2 〇 柱と一体に挙動する袖壁部分で、そで壁の厚さを150㎜以上、壁筋を複配筋及びせん 断補強筋比を0.4%以上としたものは、柱と共に地震に対して有効な構造部材とみな すことができる。 正しい 3 × 耐力壁に開口がある場合のせん断耐力の低減、せん断剛性の低減は、いづれも開口部 の幅(ℓo/ℓ)開口部の高さ(ho/h)を考慮している。 誤り 4 〇 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。 正しい 5 〇 耐震壁のせん断補強筋比は、直交する各方向に対して、それぞれ0.25%以上とする。 正しい 6 〇 多スパンラーメン架構の1スパンに連層耐力壁を設ける場合、転倒に対する抵抗性を 高めるためには、架構内の最外縁部に配置するより中央部に配置する方が有効である。 正しい 7 〇 開口部を有する耐力壁の許容せん断力(せん断剛性)は、無開口耐力壁の許容せん断 力(せん断剛性)に「開口に対するせん断耐力の低減率(せん断剛性の低減率」を乗 じて算定する。 正しい 8 〇 壁筋はひび割れの進展に効果があり、その効果を十分に発揮するために、建築基準法 で壁筋の間隔が所定の数値以下となるように規定されている。 正しい 9 × 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。 誤り 10 〇 開口部を有する耐力壁の許容せん断力(せん断剛性)は、無開口耐力壁の許容せん 断力(せん断剛性)に「開口に対するせん断耐力の低減率(せん断剛性の低減率」 を乗じて算定する。 正しい 11 〇 開口部を有する耐力壁の許容せん断力(せん断剛性)は、無開口耐力壁の許容せん 断力(せん断剛性)に「開口に対するせん断耐力の低減率(せん断剛性の低減率」 を乗じて算定する。 正しい 12 〇 耐力壁周囲の柱及び梁は耐力壁を拘束する効果があるので、一般に、耐力壁周囲に 柱及び梁を設けたほうが、耐力壁の靭性は増大する。 正しい 13 〇 開口補強筋量を算定するに当たり、開口補強筋以外の縦筋や横筋も応力を負担する ため、それらの寄与分も考慮して開口補強筋量を減らすことができる。 正しい 14 〇 耐力壁周囲の柱及び梁は耐力壁を拘束する効果があるので、一般に、耐力壁周囲に 柱及び梁を設けたほうが、耐力壁の靭性(変形能力)は増大する。 正しい 15 〇 壁筋はひび割れの進展に効果があり、その効果を十分に発揮するために、建築基準 法で壁筋の間隔が所定の数値以下となるように規定されている。 正しい 16 〇 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。 正しい 17 〇 耐震壁の厚さは120㎜以上かつ内法高さの1/30以上とする。 正しい 18 〇 断面内の圧縮部分に当たる側柱のせん断補強筋を増やすことにより、曲げ降伏をす る耐力壁の靭性を高めることができる。 正しい 19 〇 断面内の圧縮部分に当たる側柱のせん断補強筋を増やすことにより、曲げ降伏をす る耐力壁の靭性を高めることができる。 正しい 20 〇 開口補強筋量を算定するに当たり、開口補強筋以外の縦筋や横筋も応力を負担するた め、それらの寄与分も考慮して開口補強筋量を減らすことができる。 正しい 21 〇 耐力壁のせん断耐力は、材料強度、形状、壁筋比、作用する軸方向応力度及び引張 側柱内の主筋量が関係し、引張側柱内の主筋量が多いほどせん断耐力が大きくる。 正しい 22 〇 耐力壁は、一般に、せん断破壊や曲げ降伏で決定する場合が、最下層に生じるモー メントにより、基礎の浮き上がりによって耐力壁の水平耐力が決定することもある。 正しい 23 1 〇 開口部の上端が上部梁に、かつ、下端が床版に接している場合、剛性、耐力を 低減した1枚の耐力壁として扱うことは出来ない。 正しい 2 × せん断耐剛性の低減率=1-1.25γ₀ せん断耐力の低減率=1-max[γ₀、ℓ₀/ℓ、h₀/h]を用いて低減する。 誤り 3 〇 耐力壁の破壊形式(曲げ降伏、基礎の浮き上がり、せん断破壊)は、面内方向 の境界梁や面外方向の直交梁の押さえ効果を適切に評価して検討する。正しい 4 〇 基礎の浮き上がりなどにより耐力壁が回転すると、水平剛性が小さくなり、 負担するせん断力は小さくなる。そのため、壁脚部の固定条件を考慮する必 要がある。 正しい 5 〇 保有水平耐力計算において、想定した崩壊メカニズム(崩壊機構)を形成で きるように、崩壊メカニズム時のせん断力を割増して設計することは安全側の 設計となる。 正しい 24 1 〇 γ₀(開口周比)が、0.4以下の場合は耐力壁として扱うことができる。正しい 2 〇 せん断耐剛性の低減率=1-1.25γ₀ 正し い 3 × 許容せん断力の低減率は、せん断耐力の低減率=1-max[γ₀、ℓ₀/ℓ、h₀/h] を用いる。 誤り 4 〇 開口周囲及び壁端部の補強筋は、D13以上かつ壁筋と同径以上の異形鉄筋を用い る。 正しい 25 1 〇 剛心位置が右側に移動し、GとSの距離が近づくのでねじれが小さくなる。 正しい 2 〇 剛心位置が右側に移動し、GとSの距離が近づくのでねじれが小さくなる。 正しい 3 × 剛心位置が左側に移動し、GとSの距離が離れてしまいねじれが大きくなる。 誤り 4 〇 重心と剛心の距離は変わらないが、剛心まわりのねじり剛性が大きくなり、 ねじれが小さくなる。 正しい 今回は、RC造の構造計画一般から床・壁の設計についてまとめました。床・壁それぞれの設計基準(配筋、厚さ等)の数値、耐震壁の働きなどが多く出題されています!! 今日はこんな言葉です!悩んで落ち込んだとき、必要なのは理性。いらないのは感情。原因をクールに分析して、解決方法を見つける習慣を。(美輪明宏)
Jan 3, 2025
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こんなの始めました。やまもと構造塾&kakeno塾の中で、法規の部分を担当しています法規だけは一般公開してますので、ユーチューブでも見られます一度見てみてください!!建築士学科対策講座「学科法規」12回目 「構造強度-1」 LIVE講座 1級建築士試験 学習を生活の一部に! 丸覚えでは無くなぜそうなるかを分かりやすく解説建築士学科対策講座「学科 法規」13回目 「構造強度」-2 LIVE講座 1級建築士試験 学習を生活の一部に! 丸覚えでは無くなぜそうなるかを分かりやすく解説高評価待ってます (^^♪これでまた、時間が取れなくなってこちらの書き込みもなかなかできなくなってしまいましたが、必ず続きは出しますので、待っていてください!!
Dec 27, 2024
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構造文章編第19回(RC造 構造計画)構造-25構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)19.RC造(構造計画-3) 今回はRC造の文章問題の中から、柱・梁の設計(主に曲げモーメント)の問題をまとめました。ここも、前回のせん断の問題と同様に必ず出題される分野となります! (問題は、一部修正しているものもあります。誤字・脱字等がありましたら教えてください!) ****************************************************** 問題 RC造 構造計画-3 □ 柱の設計(2級) 1 太くて短い柱は、曲げ耐力を増す必要があり、主筋を多く配置する。(2級H15) 2 柱においては、一般に、負担している軸方向圧縮力が大きくなると、靭性が大きくなる。 (2級H19)3 柱のコンクリート全断面積に対する主筋全断面積の割合を、0.4%とした。 (2級H20,R05)4 軽量コンクリートを用いた柱の小径を、その構造耐力上主要な支点間の距離の1/10 と した。(2級H20)5 太くて短い柱は、地震時に、曲げ破壊より先に、せん断破壊が起こる場合がある。 (2級H21) 6 柱においては、一般に、負担している軸方向圧縮力が大きくなると、靭性が低下する。 (2級H21)7 柱のコンクリート全断面積に対する主筋全断面積の割合は、一般に、0.8%以上とする。 (2級H16,H22,R02)8 普通コンクリートを用いた柱の小径を、その構造耐力上主要な支点間の距離の1/10と した。(2級H23)9 普通コンクリートを用いた柱の小径は、一般に、その構造耐力上主要な支点間距離の 1/15以上とした。(2級H26,H30)10 柱は、一般に、負担している軸方向圧縮力が大きくなると、靭性(変形能力)は小さ くなる。(2級H25,H28,R01,R03)11 柱の圧縮鉄筋は、長期荷重によるクリープたわみの抑制や地震時における靭性の確保 に有効である。(2級R04)□ 柱の設計(1級)1 普通コンクリートを使用する柱の小径は、所定の構造計算を行わない場合、その構造耐 力上主要な支点間距離の1/15以上とす。(1級H15)2 柱のコンクリート全断面積に対する主筋全断面積の割合は、所定の構造計算を行わない 場合、コンクリートの断面積を必要以上に増大しなかったので、0.4%とした。 (1級H17)3 柱に対して梁が偏心して取り付く場合、偏心によるねじりモーメントを考慮して柱梁接 合部の設計を行った。(1級H19)4 地震時に大きな変動軸力が作用する外柱の曲げ耐力及び靭性能は、変動軸力が少ない同 断面・同一配筋の内柱と同等である。(1級H21)5 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」、 「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したと き」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。(1級H21)6 他の層と比べて剛性・強度が低い層は、大地震時に大きな変形が集中するおそれがあるの で、当該層の柱には十分な強度及び靭性を確保する必要がある。(1級H21)7 普通コンクリートを使用した柱の最小径を、所定の構造計算を行わない場合、構造耐力上 主要な支点間距離の1/20とした。(1級H18)8 地震時に曲げモーメントが特に増大する柱の設計において、短期軸方向力(圧縮)を柱 のコンクリート全断面積で除した値は、コンクリートの設計基準強度の1/3以上とするこ とが望ましい。(1級H19)9 鉄筋コンクリート構造の柱において、帯筋比を大きくすると、一般に、短期許容せん断力 は大きくなる。(1級H17)10 階高8mの正方形断面柱の一辺の長さを、階高の1/12とした。(1級H25)11 柱の許容曲げモーメントの算出において、圧縮側及び引張側の鉄筋並びに圧縮側のコン クリートは考慮し、引張側のコンクリートについては無視して計算を行った。 (1級H26)12 柱の軸方向の圧縮耐力は、一般に、帯筋によるコンクリートの拘束の度合いが大きいほ ど大きくなり、最大耐力以降の体力低下の度合いも緩やかになる。(1級H30)13 柱は、一般に、同じ断面の場合、内法高さが小さいほど、せん断耐力が大きくなること から、塑性変形能力は向上する。(1級H30)14 柱のせん断圧縮破壊を防止するために、コンクリートの設計基準強度を高くすることよ り、コンクリートの圧縮強度に対する軸方向応力度を小さくした。(1級R01)15 柱及び梁の許容曲げモーメントの算出において、コンクリートのほか、主筋も圧縮力を 負担するものとした。(1級H24)16 柱のせん断圧縮破壊を防止するために、コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応 力度の比を小さくした。(1級H26)17 柱のせん断圧縮破壊を防止するために、柱せいに対する柱の内法高さの比を大きくし、 短柱とならないようにした。(1級H26)18 柱部材の靭性を高めるために、コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応力度の比 が小さくなるように、柱の配置や断面形状を計画した。(1級H28)19 柱の長期許容曲げモーメントの算定において、コンクリートには引張応力度の負担は期 待せず、主筋と圧縮コンクリートを考慮して計算を行った。(1級H29)20 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」、 「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達した とき」に対して算定したそれぞれの曲げモーメントのうちの、最大となるものとした。 (1級R02)21 コンクリートは圧縮力に強く引張力に弱いので、一般に、同じ断面の柱の場合、大きな 軸方向圧縮力を受けるものの方が靭性は高い。(1級R03)22 柱が座屈しないことを確認しなかったので、柱の小径を、構造耐力上主要な支点間の距 離の1/10とした。(1級H24)23 主筋が円周方向に均等に配筋されている円形断面柱の曲げ終局強度を略算で求める際に、 等断面積の正方形柱に置換し、主筋のかぶり厚さを変えることなく全主筋本数の1/2が それぞれ引張側と圧縮側に1列に配置されているものと仮定して算出した。(1級H27)24 柱の長期許容曲げモーメントの算定において、コンクリートの引張力の負担を無視して 計算を行った。(1級R03)25 地上4階建て、階高4m、スパン6mの普通コンクリートを使用した鉄筋コンクリート造 の建築物において、正方形断面柱の一辺の長さを、階高の1/10 以上などを満たすよう に、600㎜とした。(1級R05)26 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」、 「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達した とき」に対して算定したそれぞれの曲げモーメントのうちの、最小となるものとした。 (1級R05)27 鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の混合構造における柱梁接合部の設計では、柱梁接合部の せん断破壊や、接合部に連なる柱頭・柱脚の支圧破壊等が生じないことを確認する。 (1級R05)□ 梁の設計(2級)1 比較的スパンの大きなはりや片持ちばりについては、曲げひび割れやクリープを考慮し て設計する。(2級H14)2 はりに貫通孔を設ける場合には、柱には近接しない方がよい。。(2級H14,H28)3 梁の引張鉄筋比が、つり合い鉄筋比以下の場合、梁の許容曲げモーメントは、引張鉄筋 の断面積にほぼ比例する。(2級H14,H17,H19,H21,H24,R05)4 梁のせいは、クリープ等の変形の増大による使用上の支障が起こらないことを計算にお いて確かめない場合には、梁の有効長さの1/10を超える値とする。(2級H17,H18)5 せん断ひび割れが生じた後の梁は、ひび割れに挟まれた斜めのコンクリート部分が圧縮 に働き、せん断補強筋と主筋とが引張に働いて、トラス機構を形成してせん断力に抵抗 する。(2級H18)6 鉄筋コンクリート造のスラブを梁と一体に打設する場合には、一般に、梁の剛性につい ては、スラブと一体としたT形梁として計算する。(2級H18)7 梁とスラブを一体に打ち込む場合、梁の剛性については、一般に、梁のスパン長さ等に 応じたスラブの有効幅を考慮したT形梁として計算した。(2級H22,H25,H29)8 長方形梁の許容曲げモーメントは、圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したと き、又は引張鉄筋が鉄筋の許容引張応力度に達したときに対して算出される値のうち、 大きい方の数値とした。(2級H23)9 幅の広い梁や主筋が一段に多数配置される梁において、副あばら筋を使用した。 (2級H23)10 梁の圧縮鉄筋は、一般に、長期荷重によるクリープたわみの抑制及び地震時における靭 性の確保に有効であるので、全スパンにわたって複筋梁とする。 (2級H21.H28,H30,R01,R02)11 梁せいは、建築物に変形又は振動による使用上の支障が起こらないことを計算によって 確かめた場合を除き、梁の有効長さの1/10を超える値とする。(2級H25,R01,R03)12 有効長さの短い大梁において、せん断破壊よりも曲げ降伏の方が先行するように、梁せ いを大きくした。(2級H26)13 梁の引張鉄筋比が、つり合い鉄筋比以上の場合、梁の許容曲げモーメントは、引張鉄筋 の断面積にほぼ比例する。(2級H28)14 梁とスラブのコンクリートを一体に打ち込む場合、両側にスラブが付く梁の剛性につい ては、一般に、スラブの行こう幅を考慮したT形梁として計算する。(2級R01)□ 梁の設計(1級)1 はりの圧縮鉄筋は、一般に、「クリープによるたわみの抑制」及び「地震に対する靭性 の確保」に効果がある。(1級H15)2 梁において、長期荷重時に正負最大曲げモーメントを受ける断面の最小引張鉄筋比につ いては、「0.4%」又は「存在応力によって必要とされる量の4/3倍」のうち、小さい方 の値以上とした。(1級H17)3 梁の曲げに対する断面算定において、梁の引張鉄筋比がつり合い鉄筋比以下の場合、 梁の許容曲げモーメントは、 at(引張鉄筋の断面積)×ft(鉄筋の許容引張応力度)×j(曲 げ材の応力中心距離)に より求めることができる。(1級H15,H19)4 鉄筋コンクリート造ラーメン構造の大梁の断面算定に当たっては、一般に、地震時荷重 の応力として柱面位置での曲げモーメントを、断面検討に用いることができる。 (1級H20)5 梁の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」 及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのう ち、大きい方の値とした。(1級H26)6 両側スラブ付き梁部材の曲げ剛性として、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値 を用いた。(1級H30)7 純ラーメン架構の梁端部の断面算定において、水平荷重による設計用曲げモーメントと して、フェイスモーメント(柱面位置での曲げモーメント)を用いた。(1級H30)8 梁の地震時応力は材端部で大きくなるので、貫通孔を設ける場合、一般に、材端より材 中央に設ける方が、梁の靭性の低下は少ない。(1級H24)9 梁の許容曲げモーメントの算出において、コンクリートのほか、主筋も圧縮力を負担す るものとした。(1級H27)10 梁の長期許容曲げモーメントを大きくするために、引張鉄筋をSD345から同一径の SD390に変更した。(1級H29)11 建築物の使用上の支障が起こらないことを確認しなかったので、梁のせいを、梁の有効 長さの1/15とした。(1級H24)12 大梁の終局曲げ耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。(1級H26)13 大梁の曲げ終局曲強度を計算する際に、スラブ筋による強度の上昇を考慮した。 (1級H27)14 引張鉄筋比が釣合い鉄筋比を超える梁部材について、梁断面の許容曲げモーメントを、 at(引張鉄筋の断面)×ft(引張鉄筋の許容引張応力度)×j(応力中心間距離)により 計算した。(1級H28)15 梁の圧縮側の主筋は、長期荷重によるクリープたわみを抑制する効果がある。 (1級R01)16 片側スラブ付き梁部材の曲げ剛性の算定において、スラブの効果を無視して計算を行っ た。(1級R03)17 下階の柱抜けによりフィーレンディール架構が形成されるので、剛床仮定を設けず、 上下弦材となる梁では軸方向力を考慮した断面算定を行った。(1級R04) 18 梁の引張鉄筋比が釣合い鉄筋比以下であったので、短期許容曲げモーメントを大きく するために、引張鉄筋をSD345 から同一径のSD390 に変更した。(1級R04)19 引張側にスラブが取り付く大梁の曲げ終局モーメントは、一般に、スラブの有効幅内の スラブ筋量が多いほど大きくなる。(1級R04)20 梁の許容曲げモーメントの計算において、引張鉄筋比が釣合い鉄筋比以下であったので、 at( 引張鉄筋の断面積)×ft(引張鉄筋の許容引張応力度)×j(梁の応力中心間距離) により算定した。(1級R05)□ 梁の設計(終局耐力の計算)(1級) 1 図-1のような水平力Pを受ける鉄筋コンクリートラーメン架構において、全長にわたり 図-2のような断面の梁の場合、梁の引張鉄筋の降伏が圧縮コンクリートの破壊より先行 して生じた。この時のA点における終局曲げモーメントMuの値に最も近いものは、次の うちどれか。正し。条件はイ~ニのとおりとする。(1級H16) 2 図のような断面の鉄筋コンクリート造の梁について、上側圧縮、下側引張となる曲げモーメントが作用する場合、終局曲げモーメントの値に最も近いものは、次のうちどれか。ただし、コンクリートの圧縮強度は36N/㎟、主筋(D25)1本当たりの断面積は507㎟、主筋の材料強度は345N/㎟とする。(1級H23) **************************************************** 解説 RC造 構造計画-3□ 柱の設計① 柱せいに対して長さの短い柱(短柱)は、靭性に乏しい(粘り強さに欠ける)ので他の柱よりも早く、曲げ降伏の前にせん断破壊する可能性が高くなる。短柱は、十分なせん断補強(せん断補強筋の増量、コンクリート強度を上げるなど)を行う。また、袖壁等によって短柱状態となる場合は、スリットを設けて柱の可撓範囲(曲がる部分)を長くする必要がある。② 柱の靭性は、軸圧縮力が増大するほど低下する(圧縮破壊しやすくなる)。地震時に曲げモーメントが増大する恐れがある場合は、脆性破壊防止のために短期軸圧縮力を柱の全断面積で除した値を、1/3Fc以下とすることが望ましい。③ 柱の小径は、普通コンクリートの場合は主要支点間距離の1/15以上、軽量コンクリートは1/10以上とする。ただし、構造計算によって確かめた場合は、この限りではない。④ 柱の主筋は、コンクリートの全断面積に対して主筋の全断面積を0.8%以上とする。⑤ 柱梁接合部において柱芯と梁芯とがずれている場合、偏心によるねじりモーメントが発生する。これにより、地震時に柱梁接合部に生じるせん断力が偏心している側に大きく偏るため、これを考慮して設計を行う。⑥ 地震時のラーメン架構において、柱に掛かる軸方向力の変動幅は隅柱の方が大きい。中柱は両側に梁があるので、軸力方向は両側の梁のせん断力の差となり、小さい。また、長期荷重時には中柱の軸力が大きい。⑦ 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」、「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。⑧ 各階の水平剛性に大きな差があると、地震時に剛性の小さい階に変形や損傷が集中しやすい。対応策として、当該階の柱は十分な強度及び靭性を確保する。⑨ 柱の帯筋の拘束度合いが大きい場合、一般に、柱部材の軸方向の圧縮耐力は大きくなり、最大耐力以降の体力低下の度合いは緩やかになる。⑩ 鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の混合構造における柱梁接合部の破壊を防止するためには、3つの条件を満たすことが重要である。 ・柱梁接合部がせん断破壊しないこと ・柱梁接合部に連なる柱頭・柱脚が支圧破壊しないこと ・柱主筋が柱梁接合部内で付着破壊や定着破壊しないこと□ 柱の設計(2級)1 × 太くて短い柱(短柱)は、靭性に乏しくせん断破壊しやすいので、十分なせん断補強 (せん断耐力)が必要となる。柱のせん断補強は、せん断補強筋(帯筋)を多く配置す る必要がある。 主筋はせん断に対しては効果がない。 誤り2 × 柱の軸方向圧縮力が大きくなると、硬くなり変形しにくくなる。靭性は低下する。 誤り3 × 柱の全断面積に対する主筋の全断面積の割合は、0.8%以上とする。 誤り4 〇 柱の最小径は、普通コンクリートを用いた場合は主要支点間距離の1/15以上。軽量 コンクリートを用いた場合は1/10以上とする。 正しい5 〇 太くて短い柱(短柱)は、靭性に乏しくせん断破壊しやすい。 正しい6 〇 柱の軸方向圧縮力が大きくなると、硬くなり変形しにくくなる。靭性は低下する。 正しい7 〇 柱の全断面積に対する主筋の全断面積の割合は、0.8%以上とする。 正しい8 〇 柱の最小径は、普通コンクリートを用いた場合は主要支点間距離の1/15以上とする。 1/10としたは、正しい9 〇 柱の最小径は、普通コンクリートを用いた場合は主要支点間距離の1/15以上とする。 正しい10 〇 柱の軸方向圧縮力が大きくなると、硬くなり変形しにくくなる。靭性は低下する。 正しい11 〇 圧縮鉄筋は、圧縮側のコンクリートがクリープするのを支え、クリープによるコン クリートの変形を軽減できる。 正しい□ 柱の設計(1級)1 〇 柱の最小径は、普通コンクリートを用いた場合は主要支点間距離の1/15以上とする。 正しい2 × 柱の主筋は、コンクリートの全断面積に対して主筋の全断面積を0.8%以上とする。 正しい3 〇 柱に対して梁が偏心して取り付く場合は、ねじりモーメントを考慮して設計を行う。 正しい4 × 地震時のラーメン架構において、柱に掛かる軸方向力の変動幅は隅柱の方が大きい。 誤り5 〇 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したと き」、「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力 度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。正しい6 〇 各階の水平剛性に大きな差があると、地震時に剛性の小さい階に変形や損傷が集中 しやすい。対応策として、当該階の柱は十分な強度及び靭性を確保する。正しい7 × 柱の最小径は、普通コンクリートを用いた場合は主要支点間距離の1/15以上とする。 誤り8 〇 脆性破壊防止のために短期軸圧縮力を柱の全断面積で除した値を、1/3Fc以下とす ることが望ましい。 正しい9 〇 柱の短期許容せん断力は、せん断補強筋の耐力+コンクリートの耐力(R+C)なの で、帯筋比を大きくすれば許容せん断力は大きくなる。 正しい10 〇 柱の小径は、普通コンクリートの場合は主要支点間距離の1/15以上。 正しい11 〇 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したと き」、「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力 度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。引張側 のコンクリートは考慮しない。 正しい12 〇 柱の帯筋の拘束度合いが大きい場合、柱部材の軸方向の圧縮耐力は大きくなり、最 大耐力以降の体力低下の度合いは緩やかになる。 正しい13 × 内法が小さい柱とは短柱のことであり、せん断耐力は大きくなるが、塑性変形能力 は低下する。 誤り14 〇 せん断破壊に対してコンクリート耐力を高くすることは有効である。’σ/Fcはコン クリート強度を上げることで小さくすることができる。 正しい15 〇 圧縮側に生じる応力は、コンクリートと鉄筋で分担し、圧縮側の合力は、それらを 加算して求める。引張側に生じる応力は、鉄筋のみで負担する。 正しい16 〇 コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応力度の比(’σ/Fc)は、小さい方がせ ん断圧縮破壊しにくい。 正しい17 〇 短柱とならないように、柱の可撓長さを長くすることは変形能力が上がり、せん断 圧縮破壊の防止につながる。 正しい18 〇 コンクリートの圧縮強度に対する柱の軸方向応力度の比(’σ/Fc)は、小さい方がせ ん断圧縮破壊しにくい。 正しい19 〇 圧縮側に生じる応力は、コンクリートと鉄筋で分担し、圧縮側の合力は、それらを 加算して求める。引張側に生じる応力は、鉄筋のみで負担する。 正しい20 × 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したと き」、「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力 度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。 誤り21 × 柱の靭性は、軸圧縮力が増大するほど低下する。 誤り22 〇 柱の小径は、普通コンクリートの場合は主要支点間距離の1/15以上、軽量コンク リートは1/10以上とする。 正しい23 × 等断面積の正方形に置換し、主筋数をそれぞれ等しく、かつ、各辺の主筋数が同一 となるように置き換えて算出する。 誤り24 〇 コンクリートの引張力は、構造計算では無視する。 正しい25 〇 柱の最小径は、普通コンクリートを用いた場合は主要支点間距離の1/15以上とする。 正しい26 〇 柱の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したと き」、「圧縮鉄筋が許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力 度に達したとき」に対して算定した曲げモーメントのうちの最小値である。正しい27 〇 鉄筋コンクリート柱・鉄骨梁の混合構造における柱梁接合部の破壊を防止するため には、 ①柱梁接合部がせん断破壊しないこと ②柱梁接合部に連なる柱頭・柱脚が支圧破壊しないこと ③柱主筋が柱梁接合部内で付着破壊や定着破壊しないこと 3つの条件を満たすことが重要である。 正しい□ 梁の設計① スパンの大きな梁や片持ち梁においては、曲げひび割れやクリープを考慮して設計する。② 梁に設備用の貫通孔を設ける場合は、梁端より梁の有効長さの1/4以上離れた応力の小さい位置に設ける。貫通孔の径は、梁せいの1/3以下とする。③ 梁の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算出した曲げモーメントのうち、小さい方の値とする。④ 引張鉄筋比が釣り合い鉄筋比以下の場合は、梁の許容曲げモーメントは、引張鉄筋量に比例する。 M=at×ft×j (ただし、j=7/8d) つり合い鉄筋比以下での終局曲げモーメントMuは、 となり、コンクリートの圧縮強度は関係しない。大梁の終局曲げ強度計算する際には、スラブ筋の効果を考慮して計算することができる。⑤ 梁せいは、原則として、梁の有効長さの1/10を超える長さとする。これに満たない場合は、所定の方法にて、建築物の使用上の支障が起こらないことを確認する必要がある。 ⑥ スラブ付き梁、壁付き柱などの曲げ剛性は、スラブや壁等板部の協力幅を考慮したT形断面部材のを用いる。 ⑦ 梁の主筋は、全スパンにわたり複筋梁とする。圧縮側の鉄筋は、コンクリートの圧縮力を負担しクリープによるたわみの抑制及び地震時における靭性の確保に有効である。⑧ スパンの割に部材の有効せいが大きい(せん断スパン比(シアスパン比)が小さい)と、荷重はせん断破壊として伝わるほかにアーチ機構やトラス機構によっても伝わり、見かけのせん断耐力は大きくなる。ただし、靭性が低下し曲げ降伏する前にせん断破壊しやすくなる。(柱の短柱と同じ)⑨ 長期荷重時に正負最大曲げモーメントを受ける部分の引張鉄筋の断面積atは、「0.004bd(=0.4%)」又は「存在応力によって必要とされる量の4/3倍」のうち、小さい方の値以上とする。⑩ 応力算定は、柱・梁の部材中心線で線材として求めるが、水平荷重(地震荷重、風荷重)による大梁の断面検討においては柱面位置での曲げモーメント(フェイスモーメント)を用いることができる。⑪ 異形鉄筋の長期許容応力度の引張・圧縮はSD345以上は全て一定で、せん断補強は種類(強度)によらず全て一定。短期許容応力度は種類(強度)によって異なり、鉄筋の強度が大きくなると大きくなる。⑫ 下階が柱抜けとなる架構はフィーレンデール架構となり、上下弦材となる階の梁には軸方向力が生じる。梁の軸剛性と鉛直変形(たわみ)を評価するために、剛床仮定をしないで梁の断面算定を行う必要がある。 □ 梁の設計(2級)1 〇 スパンの大きな梁や片持ち梁においては、曲げひび割れやクリープを考慮して設計 する。 正しい2 〇 梁に設ける貫通孔は、柱際より有効スパンの1/4以上離れた位置とする。 正しい3 〇 梁の許容曲げモーメントは、つり合い鉄筋比以下の場合は、引張鉄筋の断面積に比 例する。 正しい4 〇 梁せいは、原則として、梁の有効長さの1/10を超える長さとする。これに満たない 場合は、所定の方法にて、建築物の使用上の支障が起こらないことを確認する必要 がある。 正しい 5 〇 梁のコンクリートがせん断ひび割れした後は、主筋とせん断補強筋がそれぞれトラ スの水平材と垂直材になり、ひび割れに挟まれたコンクリート部分が斜め圧縮材に なるトラス機構を形成してせん断力に抵抗する。 正しい6 〇 スラブ付き梁の曲げ剛性は、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いる。 正しい7 〇 スラブ付き梁の曲げ剛性は、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いる。 正しい8 × 梁の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」 及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算出した曲げモーメントのう ち、小さい方の値とする。 誤り9 〇 幅の広い梁や主筋が一段に多数配置されている梁には、副あばら筋(梁断面中間部に 縦方向に入れる鉄筋)を入れることが望ましい。 正しい10 〇 梁の主筋は、全スパンにわたり複筋梁とする。圧縮側の鉄筋は、コンクリートの圧 縮力を負担しクリープによるたわみの抑制及び地震時における靭性の確保に有効で ある。 正しい11 〇 梁せいは、原則として、梁の有効長さの1/10を超える長さとする。 正しい12 × 梁せいを大きくすることは、より短梁となり曲げ降伏する前にせん断破壊しやすなる。 誤り13 × 引張鉄筋比が釣り合い鉄筋比以下の場合は、許容曲げモーメントは引張鉄筋の断面 積に比例する。つり合い鉄筋比以上の場合は、圧縮側のコンクリートが先に降伏す る。 誤り14 〇 スラブ付き梁の曲げ剛性は、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いる。 正しい □ 梁の設計(1級)1 〇 梁の圧縮鉄筋は、コンクリートの圧縮力を負担しクリープによるたわみの抑制及び地 震時における靭性の確保に有効である。 正しい2 〇 長期荷重時に正負最大曲げモーメントを受ける部分の引張鉄筋の断面積atは、 「0.004bd(=0.4%)」又は「存在応力によって必要とされる量の4/3倍」のうち、 小さい方の値以上とする。 正しい3 〇 つり合い鉄筋比以下の場合は、 M=at×ft×j より求めることができる。正しい4 〇 応力算定は、柱・梁の部材中心線で線材として求めるが、水平荷重(地震荷重、風荷 重)による大梁の断面検討においては柱面位置での曲げモーメント(フェイスモーメ ント)を用いることができる。 正しい5 × 梁の許容曲げモーメントは、「圧縮縁がコンクリートの許容圧縮応力度に達したとき」 及び「引張鉄筋が許容引張応力度に達したとき」に対して算出した曲げモーメントの うち、小さい方の値とする。 誤り6 〇 スラブ付き梁の曲げ剛性は、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いる。 正しい7 〇 応力算定は、柱・梁の部材中心線で線材として求めるが、水平荷重(地震荷重、風 荷重)による大梁の断面検討においては柱面位置での曲げモーメント(フェイスモー メント)を用いることができる。 正しい8 〇 梁に設備用の貫通孔を設ける場合は、梁端より梁の有効長さの1/4以上離れた応力の 小さい位置に設ける。 正しい9 〇 梁の圧縮鉄筋は、コンクリートの圧縮力を負担しクリープによるたわみの抑制及び 地震時における靭性の確保に有効である。 正しい10 × 鉄筋の長期許容応力度は、SD345からSD390に変更しても215(195)N/㎟で変 わらないので、許容曲げモーメントは大きくならない。 誤り11 × 梁せいは、原則として、梁の有効長さの1/10を超える長さとする。 誤り12 × 梁の終局曲げモーメントは、Mu=at×σy×jとなり、コンクリートの圧縮強度は 関係しない。 誤り13 〇 大梁の曲げ終局強度を計算する際には、スラブ筋による効果を考慮して計算するこ とができる。 正しい14 × つり合い鉄筋比を超える場合は圧縮側のコンクリートが先に降伏する。この式は、 つり合い鉄筋比以下の場合。 誤り15 〇 梁の圧縮鉄筋は、コンクリートの圧縮力を負担しクリープによるたわみの抑制及び 地震時における靭性の確保に有効である。 正しい16 × スラブ付き梁の曲げ剛性は、スラブの協力幅を考慮したT形断面部材の値を用いる。 誤り17 〇 フィーレンデール架構は、上下の梁に軸方向力が作用するので、剛床と仮定しない で梁の断面算定を行う。 正しい18 〇 鉄筋の許容応力度は、長期は強度により変化しないが、短期は強度が大きくなれば 許容応力度も大きくなる。 正しい19 〇 大梁の終局曲げ強度計算する際には、スラブ筋の効果を考慮して計算することがで きる。 正しい20 〇 引張鉄筋比が釣り合い鉄筋比以下の場合は、梁の許容曲げモーメントは、 M=at×ft×jで計算することができる。 正しい □ 梁の設計(終局耐力の計算)(1級)1 MU=at×σy×j (j=0.9d) より at=500㎟×3(A点は下側引張なので主筋は3本)=1,500㎟ σy=350N/㎟ j=630㎜×0.9=567㎜ Mu=1,500㎟×350N/㎟×567㎜=1.5×350×0.567=297.67KN・m 正解2番2 MU=at×σy×j (j=0.9d) より at=504㎟×4=2,028㎟ σy=345N/㎟ j=630㎜×0.9=567㎜ Mu=2,028㎟×345N/㎟×567㎜=2.028×345×0.567=396.70KN・m 正解1番 今回は、RC造の構造計画一般から柱・梁の設計(主に曲げに対する設計)についてまとめました。柱・梁それぞれの許容曲げモーメント、小径、圧縮鉄筋の役割、鉄筋の許容応力度、つり合い鉄筋比などが多く出題されています。ここもRC造ではせん断と同じくよく出る所です!! 今日はこんな言葉です! 世間は誰一人として君の成功を邪魔したりせんよ。やれないというのは、外部の事情というよりも、自分自身に原因があるものなんや。外部のせいではない、理由は自分にあるんだということを、常に心しておく必要があるな。(松下 幸之助)
Mar 13, 2024
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構造文章編第18回(RC造 構造計画) 構造-24構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)18.RC造(構造計画-2)今回はRC造の文章問題の中から、耐震設計・せん断破壊・付着割裂破壊の問題をまとめました。(問題は、一部修正しているものもあります。)**************************************************** 問題 RC造 構造計画-2□ 耐震設計(耐震ルート)(1級)1 「耐震計算ルート1」の適用を受ける建築物の場合、耐力壁のせん断設計用せん断力は、 一次設計用地震力により耐力壁に生じるせん断力の2倍以上の値とした。(1級H17)2 耐震計算ルート1において、耐力壁のせん断設計における一次設計用地震力により生じ るせん断力の2倍の値を、耐力壁の設計用せん断力とした。(1級H20)3 耐震計算ルート2-1において、柱や耐力壁のせん断設計の検討及び剛性率・偏心率の算 定を行ったので、塔状比の検討は省略した。(1級H20)4 耐震計算ルート3において、全体崩壊型となる剛接架構形式の建築物を対象とした場合、 構造特性係数Dsは、建築物が崩壊機構を形成する際の応力を用いて算定した。 (1級H20)5 耐震計算ルート3において、脆性破壊する柱部材を有する建築物を対象として、当該柱 部材の崩壊が生じた時点において、当該階の構造特性係数Ds並びに保有水平耐力を算 定した。(1級H20)6 耐震計算ルート3において、塔状比が4を超える建築物を対象として、基礎杭の圧縮方向 及び引抜き方向の極限支持力を算定することによって、建築物が転倒しないことを確認 した。(1級H20)7 保有水平耐力計算において、梁の曲げ強度を算定する際に、主筋がJISに適合するSD345 を用いたので、材料強度を基準強度の1.1倍とした。(1級H23)8 「ルート1」の計算において、コンクリートの設計基準強度を24N/㎟としたので、設計 基準強度による割増係数αを用いて、単位強度の割増を行った。(1級H28)9 「ルート2-1」の計算において、柱及び梁の靭性を確保するため、地震力によって生 じるせん断力を割増した設計用せん断力が、安全確保のための許容せん断力を超えない ことを確かめた。(1級H28)10 「ルート3」の計算において、両端ヒンジとなる梁部材の設計用せん断力の割増係数を 1.2とし、両端ヒンジとならない梁部材の設計用せん断力の割増係数を1.1とした。 (1級H28)11 「ルート3」の計算において、崩壊メカニズム時にせん断破壊した柱部材の種別をFD とした。(1級H28)12 けた行方向を鉄骨鉄筋コンクリート構造、張間方向を鉄筋コンクリート構造とみなせ る場合、方向別にそれぞれの構造計算等の規定を適用して設計してもよい。 (1級H26)13 梁部材の種別をFAとするために、コンクリート設計基準強度Fcに対するメカニズム時 の平均せん断応力度τuの割合が、0.2以上となるように設計した。(1級H22)14 壁式構造以外の構造の耐力壁部材の種別をWAとするために、コンクリート設計基準 強度Fcに対するメカニズム時の平均せん断応力度τuの割合が、0.2以下となるように 設計した。(1級H22)15 壁式構造の耐力壁部材の種別をWAとするために、コンクリート設計基準強度Fcに対 するメカニズム時の平均せん断応力度τuの割合が、0.1以下となるように設計した。 (1級H22)16 メカニズム時において耐力壁部材がせん断破壊したので、部材種別はWDとした。 (1級H22)17 必要保有水平耐力の計算に当たり、付着割裂破壊する柱の部材種別をFB材として構造 特性係数Dsを算定した。(1級H20)18 剛接架構と耐力壁を併用した場合、設計変更により耐力壁量が増加し、保有水平耐力 に対する耐力壁の水平耐力の和の比率が0.5から0.8となったが、「耐力壁」及び 「柱及び梁」の部材群としての種別が変わらなかったので Dsの数値を小さくした。 (1級H23)19 柱の塑性変形能力を確保するため、引張鉄筋比ptを大きくした。(1級H30)20 梁の塑性変形能力を確保するため、崩壊形に達したときの梁の断面に生じる平均せん 断応力度を小さくした。(1級H30)21 耐力壁の塑性変形能力を確保するため、崩壊形に達したときの耐力壁の断面に生じる 平均せん断応力度を小さくした。(1級H30)22 ラーメン架構と耐力壁を併用した建築物の構造特性係数Dsを小さくするため、保有水 平耐力に対する耐力壁の水平耐力の和の比率βuを小さくした。(1級H30)23 増分解析に用いる外力分布は、地震層せん断力係数の建築物の高さ方向の分布を表す 係数Aiに基づいて算定した。(1級R03)24 全体崩壊形を形成する架構では、構造特性係数Dsは崩壊形を形成した時点の応力等に 基づいて計算した。(1級R03)25 せん断破壊する耐力壁を有する階では、耐力壁のせん断破壊が生じた時点の層せん断 力を当該階の保有水平耐力とした。(1級R03)26 付着割裂破壊する柱については、急激な耐力低下のおそれがないので、部材種別をFA として構造特性係数Dsを算定した。(1級R03)27 全体崩壊形の崩壊機構となったので、崩壊機構形成時の応力を用いて、部材種別及び 構造特性係数Ds値の判定を行った。(1級H27)28 保有水平耐力を増分解析により計算する際に、各階に作用する外力分布を、地震層せ ん断力係数の建築物の高さ方向の分布を表す係数Aiに基づいて設定した。(1級H27)29 柱及び梁の大部分が鉄骨鉄筋コンクリート構造の階の構造特性係数Dsは、鉄筋コンク リート構造の場合の数値から0.05以内の数値を減じた数値とすることができる。 (1級H17)30 SRC造において、構造特性係数Dsの算定に当たって、耐力壁の想定される破壊モード がせん断破壊以外であったので、その耐力壁の種別をWAとした。(1級H19,H24)31 鉄筋コンクリート造の建築物において、保有水平耐力を大きくするために耐力壁を多 く配置すると、必要保有水平耐力も大きくなる場合がある。(1級H25)32 構造特性係数Ds は、建築物の振動に関する減衰性及び各階の靱性に応じて、建築物 に求められる必要保有水平耐力を低減する係数である。(1級R05)□ 柱・梁・接合部のせん断に対する設計(1級)1 柱断面の長期許容せん断力の計算において、コンクリートの許容せん断力に帯筋によ る効果を加算した。(1級H19)2 純ラーメン部分の柱梁接合部内において、柱梁接合部のせん断強度を高めるために、 帯筋量を増やした。(1級H21)3 純ラーメン部分の柱梁接合部内において、帯筋量を増やすことは、柱梁接合部のせん 断強度を高める効果が大きい。(1級H19)4 一般に、柱部材に作用する軸方向の圧縮力が大きいほど、せん断耐力は大きくなり、 靭性は低下する。(1級H22)5 一般に、柱部材の内法寸法が短いほど、せん断耐力は大きくなり、靭性は低下する。 (1級H22)6 一般に、柱部材の引張鉄筋が多いほど、曲げ耐力は大きくなり、靭性能は向上する。 (1級H22)7 柱梁接合部のせん断耐力は、一般に、柱に取り付く梁の幅を大きくすると大きくなり。 (1級H30)8 柱及び梁の許容せん断力の算出において、主筋はせん断力を負担しないものとした。 (1級H24)9 曲げ降伏する梁は、両端が曲げ降伏する場合におけるせん断力に対する梁のせん断強 度の比(せん断余裕度)が大きい方が、曲げ降伏後のせん断破壊が生じにくいので、 一般に、靭性は高い。(1級H24)10 曲げ降伏する梁部材について、曲げ降伏後のせん断破壊を避けるために、曲げ強度に 対するせん断強度の比を大きくした。(1級H21)11 曲げ降伏する大梁の靭性を高めるために、コンクリートの圧縮強度に対する大梁の せん断応力度の比を小さくした。(1級H26)12 曲げ降伏する梁部材の靭性を高めるために、梁せい及び引張側の鉄筋量を変えるこ となく、梁幅を大きくした。(1級H28,R04)13 曲げ降伏する柱部材の曲げ降伏後のせん断破壊を防止するために、曲げ強度に対する せん断強度の比を大きくした。(1級H28)14 梁のせん断強度を大きくするために、あばら筋量を増やした。(1級H29)15 曲げ降伏する梁の靭性を高めるために、コンクリートの設計基準強度に対するせん断 応力度の比を大きくした。(1級H29) 16 柱のせん断強度を大きくするために、設計基準強度がより高いコンクリートを採用し た。(1級H29)17 柱及び梁の短期許容せん断力の算定において、主筋はせん断力を負担しないものとし て計算を行った。(1級H29)18 柱梁接合部の設計用せん断力は、取り付く梁が曲げ降伏する場合、曲げ降伏する梁の 引張鉄筋量を増やすと大きくなる。(1級R0119 柱梁接合部の許容せん断力は、柱梁接合部の帯筋量を増やすと大きくなる。(1級R01)20 柱梁接合部の許容せん断力は、コンクリートの設計基準強度を高くすると大きくなる。 (1級R01)21 柱の長期許容せん断力の計算においては、帯筋の効果を考慮しなかった。(1級R02)22 梁の短期許容せん断力の計算においては、有効せいに対するせん断スパンの比による 割増しを考慮した。(1級R02,R05)23 梁は、貫通孔を設けることにより、一般に、せん断耐力が小さくなる。(1級R02)24 柱梁接合部は、取り付く梁の主筋量が多くなるほど、一般に、せん断耐力が大きくな る。(1級R02)25 柱は、作用する軸方向圧縮力が大きいほど、一般に、塑性変形能力が低下する。 (1級R02)26 柱部材は、同じ断面の場合、一般に、内法高さが小さいほど、せん断耐力が大きくな り、靭性は低下する。(1級R03)27 柱梁接合部のせん断終局耐力は、一般に、柱梁接合部のコンクリートの圧縮強度が大 きくなると増大する。(1級R03)28 梁の終局せん断強度を大きくするために、あばら筋の量を増やした。(1級H25)29 耐力壁の終局せん断強度を大きくするために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。 (1級H25,H26)30 柱の終局せん断耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。(1級H26)31 柱梁接合部の終局せん断耐力を増すために、コンクリートの圧縮強度を大きくした。 (1級H26)32 柱梁接合部のせん断耐力は、一般に、取り付く大梁の梁幅が大きいほど大きくなる。 (1級H27,R04)33 柱梁接合部のせん断耐力は、一般に、取り付く大梁の主筋量を増やすと大きくなる。 (1級H27)34 柱のせん断耐力は、一般に、柱に作用する軸方向圧縮力が大きいほど大きくなる。 (1級H27)35 柱のせん断耐力は、一般に、帯筋に降伏強度の高い高強度鉄筋を使用すると大きく なる。(1級H27)36 柱部材の長期許容せん断力の計算において、帯筋や軸圧縮応力度の効果はないもの とした。(1級H28)37 梁の短期許容せん断力の算定において、主筋のせん断力の負担を無視して計算を 行った。(1級R03)38 柱の短期許容せん断力の算定において、軸圧縮応力度の効果を無視して計算を 行った。(1級R03)39 耐力壁の短期許容せん断力を、「壁板の許容せん断力」と「側柱の許容せん断力」 の和とした。(1級R04)40 大梁のせん断終局耐力は、一般に、有効せいに対するせん断スパンの比が小さい ほど大きくなる。(1級R04)41 柱のせん断終局耐力は、一般に、軸方向圧縮応力度が小さいほど大きくなる。 (1級R04)42 耐力壁の長期許容せん断力の計算において、壁の横筋による効果を考慮した。 (1級R05)43 両端部が曲げ降伏する梁では、断面が同じ場合、一般に、内法スパン長さが小さい ほど、靱性は低下する。(1級R05)44 軸方向応力度が小さい柱では、断面が同じ場合、一般に、曲げ降伏する時点の平均 せん断応力度が小さいほど、靱性は向上する。(1級R05)45 耐力壁のせん断剛性を大きくするために、壁の厚さを大きくした。(1級H25)□ 付着割裂破壊(1級)1 異形鉄筋を主筋とする柱において、脆性的な破壊形式である付着割裂破壊を避けるた め、柱の断面の隅角部に径の大きい鉄筋を配置することが望ましい。(1級H15)2 柱部材の脆性破壊である付着割裂破壊を避けるために、断面隅角部に細径の鉄筋を配 置した。(1級H21)3 柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の断面の隅角部に太径の鉄筋を用いない配筋 とした。(1級H20,H23)4 コンクリートの付着割裂破壊を抑制するため、鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚 さは、所定の数値以上となるようにする。(1級H25)5 耐力壁は、一般に、付着割裂破壊が発生しにくいことから、付着割裂破壊の検討を省 略した。(1級R01,R04)6 柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の引張鉄筋比を大きくした。(1級H26,R01)7 主筋間のあきが大きくなると、付着割裂強度は小さくなる。(1級H29)8 細径の主筋を用いる場合よりも、太径の主筋を用いる場合のほうが、断面の隅角部に 付着割裂破壊を生じやすい。(1級H29)9 付着割裂破壊に対する安全性の検討を行う場合、帯筋、あばら筋及び中子筋の効果を 考慮して、付着割裂強度を算定してもよい。(1級H29)10 太径の異形鉄筋を梁の主筋に使用したので、鉄筋のコンクリートに対する許容付着 応力度を、かぶり厚さと鉄筋径の比に応じて低減した。(1級R02)11 柱の付着割裂破壊を防止するために、柱の断面の隅角部の主筋には太径の鉄筋を用い ることとした。(1級R02)12 太径の異形鉄筋を主筋に用いる柱では、曲げ降伏する場合、一般に、引張り鉄筋比 が大きいほど、靱性は向上する。(1級R05) ************************************************** 解説 RC造構造計画-2 □ 耐震設計(耐震ルート)(1級) 耐震設計全般 ① 一つの建築物でも、張間方向、桁行方向別に異なった耐震計算ルートを適用してもよいが、原則として、階ごとに異なるルートは適用できない。ルート1 ① 耐震計算ルート1において、コンクリート設計基準強度(Fc)が18N/㎟以上の場合、割増係数αを用いて単位強度の割増(必要壁量・柱量の軽減)を行うことができる。ルート2① 耐震計算ルート2では、剛性率≧0.6、偏心率≦0.15、塔状比≦4の確認を行う。ルート3① 保有水平耐力は、建築物の一部又は全体が地震力によって崩壊メカニズムを形成するときに、各階の柱、耐力壁及び筋かいが負担する水平せん断力の和として求める。② 塔状比が4を超える場合、保有水平耐力の確認を行い、杭の引抜き抵抗力や、地盤及び杭の圧縮耐力を計算し、地震力が作用したときに、建築物が転倒しないことを確認する。③ 保有水平耐力の算定において、鋼材にJIS規格を使用する条件で、その材料強度の基準強度を1.1倍以下の範囲で割増することができる。ただし、せん断終局強度を計算する際には、せん断破壊に対する余裕を持たせるために割増は行わない。④ 柱・梁・耐力壁の塑性変形能力を確保するためには、崩壊形に達したときの各部材断面に生じる平均せん断応力度は小さい方ががいい。(かかるるせん断力が小さいほど、十分な曲げ変形ができる)⑤ 保有水平耐力を増分解析により計算する際に、各階に想定する外力分布は、地震力の作用を近似した水平方向の外力分布に基づくものとし、原則として、Ai分布に基づく外力分布とする。Dsの算定について① 構造特性係数Dsは、建築物が崩壊機構を形成する際の応力を用いて算定する。② 構造特性係数Dsは、必要保有水平耐力を求める際の構造に応じた低減係数。木造・鉄骨造・鉄骨鉄筋コンクリート造では、0.25~0.5以上、鉄筋コンクリート造では、0.3~0.55以上。鉄骨鉄筋コンクリート造は鉄筋コンクリート造の場合の数値から0.05以内の数値を減じた数値とすることができる。③ 鉄筋コンクリート構造の柱・梁について、せん断破壊・付着割裂破壊・圧縮破壊・その他の構造耐力上支障のある急激な耐力低下のおそれがある破壊の場合は、部材種別はFDとする。④ 鉄筋コンクリート構造の耐力壁の算定については、せん断破壊その他の構造耐力上支障のある急激な耐力の低下のおそれのある破壊の場合は、部材種別はWDとする。⑤ 鉄骨鉄筋コンクリート構造の耐力壁の部材種別は、せん断破壊するものはWC、それ以外はWAとする。⑥ 架構に対する筋かい又は耐力壁の水平力分担率(βu)が小さいほど(靭性型となりせん断破壊しにくい)、Dsは小さくなる。⑦ 柱の引張鉄筋比(pt)が小さい(付着割裂破壊しにくい)ほど、Dsは小さくなる。⑧ 層全体の水平耐力に対する靭性が大きい部材の水平耐力の割合が大きい(靭性が小さい(脆性破壊しやすい)部材の負担が減る)ほど、Dsは小さくなる。⑨ 柱の軸方向応力が小さい(圧縮破壊しにくい)ほど、Dsは小さくなる。⑩ 柱の内法高さ/柱せいが大きい(長柱)ほど、Dsは小さくなる。⑪ 柱、梁、耐力壁の崩壊時の平均せん断応力度(τu)が小さい(せん断破壊しにくい)ほど、Dsが小さくなる。⑫ コンクリートの設計基準強度Fcが大きいほど、Dsは小さくなる。⑬ コンクリートの設計基準強度(Fc)に対する平均せん断力(τu)が小さいほど、Dsは小さくなる。⑭ Ds算定時の柱及び梁部材をFAとにするには、柱の内法高さ/柱の幅(ho/D≧2.5)、柱の軸応力度/コンクリートの設計基準強度(σo/Fc≦0.35)、引張鉄筋比(pt≦0.8)、平均せん応力度/コンクリート設計基準強度(τu/Fc≦0.1)⑮ Ds算定時の壁式構造以外の耐力壁をWAとするには、平均せん応力度/コンクリート設計基準強度(τu/Fc≦0.2)。壁式構造の耐力壁をWAとするには、平均せん応力度/コンクリート設計基準強度(τu/Fc≦0.1)設計用せん断力の割増① 耐震計算ルート1の場合、柱、梁の設計用せん断力は1.5倍以上、耐力壁は2.0倍以上、一次設計用地震力より割増しして計算する。地震力によって生じるせん断力を割増した設計用せん断力が、許容せん断力を超えないことを確かめる。② 耐震計算ルート2-1、2-2では、柱、梁及び耐震壁の地震力によって生じるせん断力の割増(いずれも2.0倍以上)を行い、許容せん断力を超えないことを確かめる。③ 耐震計算ルート3では、両端ヒンジとなる柱が1.1倍以上、それ以外の柱は1.25倍以上、両端ヒンジとなる梁は1.1倍以上、それ以外の梁は1.2倍以上設計用せん断力を割増して計算する。□ 耐震設計(耐震ルート)(1級)1 〇 耐震計算ルート1の場合、耐力壁は2.0倍以上、一次設計用地震力より割増しして計 算する。 正しい2 〇 耐震計算ルート1の場合、耐力壁は2.0倍以上、一次設計用地震力より割増しして計 算する。 正しい3 × 耐震計算ルート2では、剛性率≧0.6、偏心率≦0.15、塔状比≦4の確認を行わなけ ればならない。 誤り4 〇 構造特性係数Dsは、建築物が崩壊機構を形成する際の応力を用いて算定する。 正しい5 〇 保有水平耐力及び必要保有水平耐力を算出する際の構造特性係数Dsは、崩壊機構を 形成するときの応力を用いて算定する。 正しい6 〇 塔状比が4を超える場合、保有水平耐力の確認を行い、杭の引抜き抵抗力や、地盤 及び杭の圧縮耐力を計算し、地震力が作用したときに、建築物が転倒しないことを 確認する。 正しい7 〇 保有水平耐力の算定において、曲げに関しては鋼材にJIS規格を使用する場合は、 その材料強度の基準強度を1.1倍以下の範囲で割増することができる。 正しい8 〇 耐震計算ルート1において、コンクリート設計基準強度(Fc)が18N/㎟以上の場合、 割増係数αを用いて単位強度の割増(必要壁量・柱量の軽減)を行うことができる。 正しい9 〇 耐震計算ルート2-1、2-2では、柱、梁及び耐震壁の地震力によって生じるせん断 力の割増(いずれも2.0倍以上)を行い、許容せん断力を超えないことを確かめる。 正しい10 × 耐震計算ルート3では、両端ヒンジとなる梁は1.1倍以上、それ以外の梁は1.2倍 以上設計用せん断力を割増して計算する。 誤り11 〇 鉄筋コンクリート構造の柱・梁について、せん断破壊・付着割裂破壊・圧縮破壊 等の場合は、部材種別はFDとする。 正しい12 〇 一つの建築物でも、張り間方向、けた行方向に異なった耐震計算ルートを適用し てもよい。 正しい13 × Ds算定時の柱及び梁部材をFAとにするには、平均せん応力度/コンクリート設計 基準強度(τu/Fc≦0.1)を0.1以下とする。 誤り14 〇 Ds算定時の壁式構造以外の耐力壁をWAとするには、平均せん応力度/コンクリー ト設計基準強度(τu/Fc≦0.2)を0.2以下とする。 正しい15 〇 Ds算定時の壁式構造の耐力壁をWAとするには、平均せん応力度/コンクリート 設計基準強度(τu/Fc≦0.1)を0.1以下とする。 正しい16 〇 鉄筋コンクリート構造の耐力壁の算定については、せん断破壊その他の構造耐力 上支障のある急激な耐力の低下のおそれのある破壊の場合は、部材種別はWDと する。 正しい17 × 鉄筋コンクリート構造の柱・梁について、せん断破壊・付着割裂破壊・圧縮破壊 等の場合は、部材種別はFDとする。 正しい18 × 架構に対する筋かい又は耐力壁の水平力分担率(βu)が小さいほど、Dsは小さく なる。 大きくなると、Dsは大きくなる。 誤り19 × 引張鉄筋比ptが大きいほど、付着割裂破壊が生じやすくなり靭性能は低下する。 誤り20 〇 せん断応力度が大きいほど変形能力は低下する。 正しい21 〇 せん断応力度が大きいほど変形能力は低下する。 正しい22 〇 架構に対する筋かい又は耐力壁の水平力分担率(βu)が小さいほど、Dsは小さ くなる。 正しい23 〇 保有水平耐力を増分解析により計算する場合、各階に想定する外力分布は、地震 力の作用を近似した水平方向の外力分布に基づくものとし、原則、Ai分布に基づ く外力分布とする。 正しい24 〇 構造特性係数Dsは、建築物が崩壊機構を形成する際の応力を用いて算定する。 正しい25 〇 保有水平耐力は、建築物の一部又は全体が地震力によって崩壊メカニズムを形 成するときに、各階の柱、耐力壁及び筋かいが負担する水平せん断力の和とし て求める。 正しい26 × 鉄筋コンクリート構造の柱・梁について、付着割裂破壊する場合は、部材種別 はFDとする。 誤り27 〇 部材種別及び構造特性係数Dsは、建築物が崩壊機構を形成する際の応力を用い て算定する。 正しい28 〇 保有水平耐力を増分解析により計算する場合、各階に想定する外力分布は、地 震力の作用を近似した水平方向の外力分布に基づくものとし、原則、Ai分布に 基づく外力分布とする。 正しい29 〇 Dsは、鉄骨鉄筋コンクリート造では0.25~0.5以上、鉄筋コンクリート造では 0.3~0.55以上。鉄骨鉄筋コンクリート造は鉄筋コンクリート造の場合の数値 から0.05以内の数値を減じた数値とすることができる。 正しい30 〇 鉄骨鉄筋コンクリート構造の耐力壁の部材種別は、せん断破壊するものはWC、 それ以外はWAとする。 正しい31 〇 耐力壁を多く配置するとDs値が大きくなり、必要保有水平耐力も大きくなる。 正しい32 〇 構造特性係数Dsは、必要保有水平耐力を求めるときの構造に応じた低減係数。 正しい □ 柱・梁・接合部のせん断に対する設計(1級)① 部材のせん断耐力(強度)は、基本的に、コンクリートの耐力とせん断補強筋の耐力との和で求めるが、一部、せん断補強筋の耐力を考慮しない場合がある(コンクリートは全ての場合において考慮する。コンクリート強度、断面積を上げる)。② せん断の表 ③ 柱梁接合部のせん断強度は、接合部の形状、コンクリートの許容せん断応力度、接合部の有効幅及び柱せいで決まる。鉄筋(帯筋・主筋)は影響しない。柱梁接合部のせん断強度に、梁の幅は影響するが、梁のせいは関係ない。④ 柱梁接合部の設計用せん断力は、取り付く梁が曲げ降伏する場合、曲げ降伏する梁の引張鉄筋量を増やすと大きくなる。(曲げ耐力が上がるので、掛かるせん断力も大きくなる)⑤ 柱の靭性は、軸圧縮力が増大するほど低下する(圧縮破壊しやすくなる)。地震時に曲げモーメントが増大するおそれがある場合は、短期軸圧縮力を柱の全断面積で除した値を1/3Fc以下とすることが望ましい。⑥ 腰壁や垂れ壁のついた柱は、短柱となり、他の柱よりも早く、曲げ降伏の前にせん断破壊してしまう可能性が高くなる。せん断破壊は、靭性に乏しい(粘り強さに欠ける)性状となるので、十分なせん断補強が必要である。袖壁によっても脆性破壊が生じやすくなる場合がある。 ⑦ 柱の引張鉄筋が多い(引張鉄筋比ptが大きい)ほど、また、隅角部に太い鉄筋を配置した場合、主筋間のあきが小さくなったり、かぶり厚さふが小さくなるため、付着割裂破壊が生じやすくなる(付着割裂強度は小さくなる)。靭性能は低下する。 柱・梁の主筋はせん断力を負担しない。 ⑧ 曲げ降伏する梁は、曲げ降伏後のせん断破壊を避けるために、1)曲げ強度対するせん断強度の比を大きくする、 2)コンクリートの圧縮強度に対するせん断応力度の比(τ/Fc)を小さくする、 3)せん断力に対するせん断強度の比をを大きくする。⑨ せん断スパン比(シアスパン比)が小さいほど、コンクリートの許容せん断応力度を割増することができる。せん断スパン比(M/Qd)とは、スパンと部材の有効せいとの関係(有効せいに対するせん断スパンの比)、せん断スパン比が小さいとは、梁せいが大きくスパンが短い形状となり、見かけのせん断耐力が大きくなる。⑩ せん断耐力(強度)を計算する場合、軸方向応力度を考慮するのは、柱及び耐力壁の終局せん断耐力のみである。長期及び短期の許容せん断力は、軸方向応力度を考慮しない。 ⑪ 耐力壁の短期許容せん断力は、壁板の許容せん断力+側柱の許容せん断力の和とすることができる。⑫ 言葉の意味(定義)を確認する! ~に対する~の比の文章は分数にして考える! ・ せん断力、せん断応力、せん断応力度はかかる力。 ・ せん断強度、許容せん断力はかかるせん断力を支える力。 ・ せん断力に対するせん断強度の比 = せん断強度(支える力)/せん断力(かかる力) は大きい方がせん断強度が大きくなり、せん断破壊しにくい。 ・ 曲げ強度に対するせん断強度の比 = せん断強度(支える力)/曲げ強度(支える力) は大きい方がせん断強度が大きくなり、せん断破壊しにくい。 ・ コンクリートの圧縮強度(設計基準強度)に対するせん断応力度の比 = せん断応力度(かかる力)/コンクリートの圧縮強度(支える力) は小さい方が靭性が高く、せん断破壊しにくい。□ 柱・梁・接合部のせん断に対する設計(1級)1 × 柱の長期はコンクリートの耐力(C)のみ、せん断補強筋(R)は効果ない。誤り2 × 柱梁接合部はコンクリートの耐力(C)のみ、せん断補強筋(R)は効果ない。誤り3 × 柱梁接合部はコンクリートの耐力(C)のみ、せん断補強筋(R)は効果ない。誤り4 〇 柱の軸圧縮力が増大するほどせん断耐力は大きくなるが、靭性は低下する(圧縮破 壊しやすくなる)。 正しい5 〇 柱の内法寸法が短いほど短柱となり一時せん断耐力は上がるが、靭性は低下しせん 断破壊しやすくなる。 正しい 6 × 引張鉄筋が多いと、付着割裂破壊を起こしやすくなり靭性能は低下する。 誤り7 〇 柱梁接合部のせん断耐力は、接合部の形状、コンクリートの許容せん断応力度、接 合部の有効幅及び柱せいで決まる。梁幅を大きくすると接合部の有効幅が大きくな りせん断耐力も上がる。 正しい8 〇 柱及び梁の主筋は曲げ応力を負担するが、せん断は力は負担しない。 正しい9 〇 せん断力に対するせん断強度の比が大きいほどせん断破壊が生じにくくなり、靭性 が高くなる。 正しい10 〇 曲げ強度に対するせん断強度の比が大きいほど、靭性が上がりせん断破壊を生じ にくくなる。 正しい 11 〇 コンクリートの圧縮強度に対する大梁のせん断応力度の比(τ/Fc)が小さいほど、 せん断破壊が生じにくくなり靭性が高くなる。 正しい12 〇 梁幅を大きくすることは、梁の断面積が増えコンクリートの耐力増加につながり、 せん断強度が上がり靭性が高くなる。 正しい13 〇 曲げ強度に対するせん断強度の比が大きいほど、靭性が上がりせん断破壊を生じ にくくなる。 正しい14 〇 梁のせん断強度は、コンクリートの耐力(C)+せん断補強筋(R)で決まる。 正しい15 × コンクリートの圧縮強度に対するせん断応力度の比(τ/Fc)が小さいほど、せん 断破壊が生じにくくなり靭性が高くなる。 誤り16 〇 コンクリートの耐力を上げることは、せん断強度の向上につながる。 正しい17 〇 柱及び梁の主筋は、曲げ応力を負担しせん断応力は負担しない。 正しい18 〇 梁の引張鉄筋を増やすと曲げに対して強くなり、許容曲げモーメントが大きくな る。許容曲げモーメントが大きくなれば、Q=M/ℓよりかかるせん断力も多くな る。 正しい19 × 柱梁接合部はコンクリートの耐力(C)のみ、せん断補強筋(R)は効果ない。誤り20 〇 柱梁接合部はせん断耐力は、コンクリートの耐力(C)で決まり、設計基準強を高 くすると大きくなる。 正しい21 〇 柱の長期許容せん断力はコンクリートの耐力(C)のみで決まり、せん断補強筋 (R)は効果ない。 正しい22 〇 せん断スパン比が小さいほど、コンクリートの許容せん断応力度を割増すること ができる。せん断スパン比が小さいと、梁せいが大きくスパンが短い形状となり、 見かけのせん断耐力が大きくなる。 正しい23 〇 貫通孔を設けると断面が小さくなりコンクリートの耐力が減少し、せん断耐力が 小さくなる。 正しい24 × 主筋はせん断力を負担しない。 誤り25 〇 柱の軸方向力が大きくなると、全体が固くなり塑性変形能力が低化する。正しい26 〇 柱の内法寸法が短いほど短柱となり一時的にせん断耐力は上がるが、靭性は低下 しせん断破壊しやすくなる。 正しい27 〇 柱梁接合部はせん断耐力は、コンクリートの耐力(C)で決まり、圧縮準強を高 くすると大きくなる。 正しい28 〇 梁の終局せん断強度は、コンクリートの耐力(C)とせん断補強筋の耐力(R) で決まる。 正しい29 〇 耐力壁の終局せん断強度は、コンクリートの耐力(C)とせん断補強筋の耐力 (R)で決まる。 正しい30 〇 柱の終局せん断強度は、コンクリートの耐力(C)とせん断補強筋の耐力(R) で決まる。 正しい31 〇 柱梁接合部の終局せん断耐力は、コンクリートの耐力(C)で決まり、圧縮準強 を高くすると大きくなる。 正しい32 〇 柱梁接合部のせん断耐力は、接合部の形状、コンクリートの許容せん断応力度、 接合部の有効幅及び柱せいで決まる。梁幅を大きくすると接合部の有効幅が大き くなりせん断耐力も上がる。 正しい33 × 主筋はせん断力を負担しない。 誤り34 〇 柱の軸方向圧縮力が大きくなると、全体が固くなりせん断耐力も上がる。ただし 塑性変形能力が低化し、せん断破壊しやすくなる。 正しい35 〇 柱のせん断耐力は、短期と終局に関してはコンクリートの耐力(C)+せん断補 強筋の耐力(R)であり、帯筋の強度を上げると大きくなる。 正しい36 〇 柱の長期せん断耐力は、コンクリートの耐力(C)で決まり、帯筋の効果は考慮し ない。軸圧縮応力度を考慮するのは柱及び耐力壁の終局せん断力のみ、長期・短期 では考慮しない。 正しい37 〇 主筋はせん断力を負担しない。 正しい38 〇 軸圧縮応力度を考慮するのは柱及び耐力壁の終局せん断力のみ、長期・短期では考 慮しない。 正しい39 〇 耐力壁の短期許容せん断力は、「壁材に含まれる壁板1枚が負担できる許容せん断 力」と「壁部材に含まれる柱1本が負担できる許容せん断力」の和とすることがで きる。 正しい40 〇 せん断スパン比が小さいほど、コンクリートの許容せん断応力度を割増することが でき、せん断終局耐力は大きくなる。 正しい41 × 柱の終局せん断強度は、軸方向圧縮力の効果を考慮し、軸方向圧縮力が大きくなる ほど大きくなる。 誤り42 × 耐力壁の長期許容せん断力は、コンクリートの耐力(C)のみ、鉄筋(R)による効 果は考慮しない。 誤り43 〇 内法スパン長さが小さい(せん断スパン比が小さい)ほど短梁となり、変形能力は 低下する。 正しい44 〇 柱においては、せん断応力度が小さい(かかる力が小さい)ほど、変形能力は向上 する。 正しい45 〇 コンクリートの耐力(C)を上げる(壁厚を大きくする)ことは、せん断強度 (剛性)を大きくする。 正しい□ 付着割裂破壊(1級)1 × 隅角部に太い鉄筋を配置した場合、主筋間のあきが小さくなったり、かぶり厚さ が小さくなるため、付着割裂破壊が生じやすくなる。 誤り2 〇 隅角部に太い鉄筋を配置した場合、付着割裂破壊が生じやすくなるため、細径の 鉄筋を配置することは付着割裂破壊の防止につながる。 正しい3 〇 隅角部に太い鉄筋を配置した場合、付着割裂破壊が生じやすくなるため、太径を 用いないことは付着割裂破壊の防止につながる。 正しい4 〇 かぶり厚さ不足が付着割裂破壊につながるため、所定の数値以上かぶりをとるこ とは付着割裂破壊の防止につながる。 正しい5 〇 耐力壁は、一般に、付着割裂破壊を発症しにくいので、付着割裂破壊の検討を省 略することができる。 正しい6 × 引張鉄筋比を大きくすることは、主筋間のあきが小さくなり付着割裂破壊が生じ やすくなる。 誤り7 × 主筋間の空きが大きくなると、付着割裂強度は大きくなる。 誤り8 〇 隅角部に太径の鉄筋を用いることは、付着割裂破壊を生じやすくなる。 正しい9 〇 付着割裂破壊に対する安全性の検討を行う場合、横補強筋(帯筋、あばら筋、中 子筋)の影響を考慮して、付着割裂強度を算定することができる。 正しい10 〇 太径の鉄筋を用いた場合は、付着割裂破壊が生じやすくなるので、かぶり厚さと 鉄筋径の比に応じて付着割裂強度低減する。 正しい11 × 隅角部に太い鉄筋を配置した場合、主筋間のあきが小さくなったり、かぶり厚さ が小さくなるため、付着割裂破壊が生じやすくなる。 誤り12 × 引張鉄筋比を大きくすることは、主筋間のあきが小さくなり付着割裂破壊が生じ やすくなる。 誤り今回は、RC造の構造計画一般から耐震設計・せん断破壊・付着割裂破壊についてまとめました。この部分はRC造では必ず出題されますが、とても解り辛い所です。国語の問題みたいに、言葉の定義や意味をしっかり理解してから確認してみてください!ポイントは、・DSは軟らかいほど小さくなる・かかる力と支える力の関係・せん断の表は必ず覚える今日はこんな言葉です!これからの人生で今日が一番若いんです。若い時にやっときゃ良かったじゃなく、今日が一番若い。だから今日できると思った事は今日始める。明日やればいいとか、そのうちになんて思っていると結局できないで終わってしまう事がほとんどです。(コシノジュンコ)
Jan 31, 2024
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構造文章編第17回(RC造 構造計画-1)構造-23構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)17.RC造(構造計画-1)今回はRC造の文章問題の中から、構造計画・部材の剛性の問題をまとめました。(問題は、一部修正しているものもあります。) *************************************************** 問題 RC造 構造計画-1 □ 鉄筋コンクリート構造計画(2級) 1 部材の曲げモーメントに対する断面算定においては、一般に、コンクリートの引張応 力度は無視する。(2級H14,H19,H22,H23,H25,H27,H29,R01)2 許容応力度設計において、圧縮力の働く部分では、鉄筋に対するコンクリートのかぶ り部分も圧縮力を負担するものとして設計する。(2級H17,H21,H24,H27)3 部材の曲げ破壊は、脆性的な破壊であり、建築物の崩壊につながるおそれがあるので、 せん断破壊よりも先行しないように設計する。(2級H27,R03)4 部材の曲げモーメントに対する断面算定においては、一般に、コンクリートの引張応 力度を考慮する必要がある。(2級R02,R04)5 鉄筋コンクリート造部材の曲げモーメントに対する断面算定は、一般に、曲げ材の各 断面が材の湾曲後も平面を保ち、コンクリートの圧縮応力度が中立軸からの距離に比 例するとの仮定に基づいて行う。(2級R05)6 鉄筋コンクリート構造においては、一般に、「梁又は柱の耐力」より「柱梁接合部の 耐力」のほうが高くなるように設計する。(2級H22)7 鉄筋コンクリート構造においては、偏心率を小さくするために、剛性の高い耐震壁を 建築物外周にバランスよく配置する。(2級H22)8 鉄筋コンクリート構造において、柱や梁に接続する袖壁、腰壁については非耐力壁と して考え、偏心率の算定に当たり、影響はないものとする。(2級H24,H28,R02)9 鉄筋コンクリート造の建築物において、地震力に対して十分な量の耐力壁を設ける場 合であっても、架構を構成する柱については、水平耐力の検討を行うことが必要であ る。(2級H25)10 鉄筋コンクリート造の建築物は、一般に、鉄骨造や木造の建築物より単位床面積当た りの重量が大きいので、構造設計においては地震力より風圧力に対する検討が必要と なる。(2級H30)11 鉄筋コンクリート造の建築物のピロティ階について、単独柱の上下端で曲げ降伏とな るように設計するとともに、ピロティ階の直上、直下の床スラブに十分な剛性と強度 を確保した。(2級R01)12 鉄筋コンクリート造のスラブなどにより床の一体性の確保が図られた剛床仮定のもと では、建築物の各層の地震力は、一般に、柱や耐震壁などの水平剛性に比例して負担 される。(2級R04)13 鉄筋コンクリート造の建築物において、ある階の耐震壁の壁量は、その上階の壁量と 同等以上となるように考慮して配置する。(2級H14)14 鉄筋コンクリートラーメン構造の耐震性の検討において、袖壁、腰壁の影響は無視す る。(2級H15,H22)15 鉄筋コンクリート造の建築物において、柱と腰壁との間に耐震スリットを設けること は、柱の脆性破壊の防止に有効である。(2級H29)16 鉄筋コンクリート構造において、地震力に対して十分な量の耐力壁を配置した場合、 柱については鉛直荷重に対する耐力のみ確認すればよい。(2級H23)□ 鉄筋コンクリート構造計画(1級)1 柱及び梁の靭性を確保するために、部材がせん断破壊する以前に曲げ降伏するように 設計した。(1級H17)2 腰壁が取り付くことにより、柱が短柱となるのを防止するため、柱と腰壁の取り合い 部に、十分なクリアランスを有する完全スリットを設けた。(1級H19)3 許容応力度計算において、コンクリートのひび割れに伴う剛性低下を考慮して構造耐 力上主要な部分に生ずる力を計算した。(1級H23)4 地震時の変形に伴う建築物の損傷を軽減するために、靭性のみに期待せず強度を大き くした。(1級H25)5 細長い平面形状の建築物としたので、地震時に床スラブに生ずる応力が過大にならな いように、張り間方向の耐力壁を外側のみに集中せず均等に配置した。(1級H25)6 1階をピロティとしたので、地震時に1階に応力が集中しないように、1階の水平剛性 を小さくした。(1級H25)7 地震時に単独で抵抗できない屋外階段であったので、建築物本体と一体化し、建築物 本体で屋外階段に作用する地震力に抵抗させた。(1級H25)8 平面形状が細長い建築物において、短辺方向の両妻面にのみ耐力壁が配置されていたの で、剛床仮定に基づいた解析に加えて、床の変形を考慮した解析も行った。(1級H26)9 コンクリートは圧縮力に強く引張力に弱いので、一般に、大きな軸圧縮力を受ける柱の ほうが、靭性は高い。(1級H24)10 鉄筋コンクリートの単位体積重量の算出において、コンクリートの単位体積重量に鉄筋 による重量増分として1kN/㎥を加えた。(1級H24)11 鉄筋コンクリートラーメン構造の応力計算において、柱及び梁を線材に置換し、柱梁接 合部の剛域を考慮した。(1級H27)12 コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考慮して、地震荷重時に構造耐力上主 要な部分に生じる力を計算した。(1級H28)13 建築物の耐震性は、一般に、強度と靭性によって評価され、靭性が低い場合には、強度 を十分に大きくする必要がある。(1級R03)14 構造設計に当たって、建築基準法を遵守して構造計算を行ったので、建築主の要求把握 や目標とする性能の設定は省略した。(1級H24)15 鉄筋コンクリート構造のコア壁を耐震要素とし、外周部を鉄骨造の骨組とした架構形式 は、大スパン化による空間の有効利用に適している。(1級H29)16 平面形状が細長い建築物の応力解析において、短辺方向に地震力を受ける場合には、床 を剛と仮定しなかった。(1級H29)17 外周部の骨組を鉄骨造とし、コア部分の壁を鉄筋コンクリート造とした混合構造形式は、 一般に、外周部の骨組は主に水平力を負担する主要な構造要素とし、コア部分の壁は主 に鉛直荷重を負担する構造形式である。(1級R05)18 鉄筋コンクリート造で、地下部分も含めて別棟とするに当たって、保有水平耐力計算で 用いる大地震時程度の荷重に対しては、簡便的に、それぞれのエキスパンションジョイ ントがある部分の高さをH とし、当該高さにおける間隔がH/50 以上であることを確か めた。(1級R05)19 地下部分(1 階の床・梁を含む。)が一体で地上部分を別棟とするに当たって、1 階床 スラブを一体の剛床と仮定したので、1 階床スラブでの局部的な地震力の伝わり方の検 討は省略した。(1級R05)20 水平力を受ける鉄筋コンクリート構造の柱は、軸方向圧縮力が大きくなるほど、変形能 力が小さくなる。(1級H15,H27)21 境界ばり(耐震壁に接続する梁)は、一般に、耐震壁の回転による基礎の浮き上がりを 抑える効果がある。(1級H15)22 鉄筋コンクリート構造の建築物において、柱・梁と同一構面内の腰壁や袖壁が、建築物 の耐震性能を低下させる場合がある。(1級H17)23 上下層で連続する耐力壁の全高さと幅の比(全高さ/幅)が大きい場合、耐力壁の頂部 を剛性の高い梁で外周の柱とつなぐことによって、一般に、地震時にその耐力壁が負担 する地震力の割合を高める効果がある。(1級H21)24 鉄筋コンクリート造の建築物における垂れ壁や腰壁のついた柱は、垂れ壁や腰壁のつか ない同一構面内の柱と比べて、靭性が高いと判断した。(1級H23)25 鉄筋コンクリート造の柱は、せん断補強筋量が規定値を満足する場合、主筋が多く入っ ているほど変形能力は大きい。(1級H23)26 鉄筋コンクリート造の建築物で壁の多いものは、水平剛性及び水平耐力を大きくするこ とができるが、脆性的な壁のせん断破壊を生じやすい。(1級H24)27 細長い連層耐力壁に接続する梁(境界梁)は、耐震壁の回転による基礎の浮き上がりを 抑える効果がある。(1級H25,R04)28 鉄筋コンクリート造の建築物において、柱及び梁と同一構面内に腰壁やそで壁がある場 合、耐力は大きいが、脆性的な破壊を生じやすい。(1級H26)29 鉄筋コンクリート造の低層建築物において、最上階から基礎まで連続していない壁であっ ても、力の流れを考慮した設計によって、その壁を耐力壁とみなすことができる。 (1級H26)30 鉄筋コンクリート部材の変形能力を大きくするために、コンクリート強度及びせん断補 強筋量を変えることなく主筋量を増やした。(1級H27)31 高強度鉄筋コンクリートや高強度鉄筋の実用化等により、高さ100mを超える鉄筋コン クリート造の建築物が建設されている。(1級H25,H30)32 鉄筋コンクリート造の多層他スパンラーメン架構の建築物の1スパンに連層耐力壁を設 ける場合、連層耐力壁の浮き上がりに対する抵抗力を高めるためには、架構内の中央部 に設けるより、最外端部に設ける方が有効である。(1級H30)33 1階にピロティ階を有する鉄筋コンクリート造建築物において、ピロティ階の独立柱の 曲げ降伏に対する層崩壊を想定する場合、当該階については、地震入力エネルギーの集 中を考慮した十分な保有水平耐力を確保する必要がある。(1級R03)34 鉄筋コンクリート造の建築物の耐久性を向上させる手段として、コンクリートの設計基 準強度を高くする方法、鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さを大きく設定する方法 等がある。(1級R30)35 鉄筋コンクリート造の建築物において、他の層と比べて剛性が低い層は、大地震時に大 きな変形が集中する恐れがあるので、当該層の柱には十分な強度や人靭性を確保する必 要がある。(1級H24)36 建築物の耐火設計については、火災終了まで、建築物を崩壊・倒壊させないことを目標 とする。(1級H28)37 床の積載荷重や部材断面設計において、適度に余裕を持たせて設計することは、イニシ ャルコスト増となるが、一般に、建築物の寿命を延ばし、ライフサイクルコストの節減 に結びつく。(1級H28)38 平面が不整形な建築物をエキスパンションジョイントを用いて整形な建築物に分割する と、一般に、構造体の地震時の挙動が明確になるが、温度応力やコンクリートの乾燥収 縮に対しては、不利になる。(1級H28)39 建築物の耐震性を向上させる手段として、構造体の強度を大きくする方法、構造体の塑 性変形能力を高める方法、建築物の上部構造を軽量化する方法がある。(1級H30)40 建築物の機能性、安全性、耐久性の設計グレードを高く設定して、高品質を求めるのは 必ずしもよい設計とはいえない。(1級R01)41 建築物に作用する荷重及び外力には性質が異なるいろいろな種類があり、取り扱いが難 しいので、法規及び規基準は、荷重及び外力の数値を扱いやすいように便宜的に提示し ている。(1級R01)42 耐震構造の建築物は、極めて稀に発生する地震に対して、倒壊・崩壊しないことが求め られている。(1級H25)43 建築物の基礎、主要構造部等に使用する木材、鋼材、コンクリートその他の建築材料と して国土交通大臣が定めるものは、「国土交通大臣が指定する日本産業規格又は日本農 業規格に適合するもの」又は「国土交通大臣の認定を受けたもの」でなければならない。 (1級H23)44 地震力作用時における層間変形角の算定時において、耐力壁脚部における地盤の鉛直方 向の変形が大きい場合、耐力壁脚部に鉛直バネを設けた検討を行った。(1級H21)□ 部材の剛性(1級)1 一次設計の応力算定において、スラブ付き梁部材の曲げ剛性として、スラブの協力幅を 考慮したT形断面部材の値を用いた。(1級H21)2 柱部材の曲げ剛性の算定において、断面二次モーメントはコンクリート断面を用い、ヤ ング係数はコンクリートと鉄筋の平均値を用いた。(1級H21)3 鉄筋コンクリート造の腰壁と柱の間に完全スリットを設けた場合であっても、梁剛性の 算定に当たっては、腰壁部分が梁剛性に与える影響を考慮する。(1級H20)4 柱の剛性評価において、腰壁と柱との接合部に完全スリットを設けたので、腰壁部分の 影響を無視した。(1級H21)5 垂れ壁や腰壁が付く柱が多かったので、当該柱や当該階の耐力を大きくして設計した。 (1級H21)6 柱の設計において、垂れ壁や腰壁のついた柱については、同一構面内の垂れ壁や腰壁の 付かない柱より先に降伏するので、靭性能を持たせるようにした。(1級H21)7 柱の曲げ剛性を大きくするために、引張強度の大きい主筋を用いた。(1級H25)8 鉄筋コンクリート造の建築物の柱の剛性評価において、腰壁と柱とが接する部分に完全 スリットを設ける場合は、腰壁部分の影響を無視してもよい。(1級H25)9 鉄筋コンクリート造の建築物の腰壁と柱との間に完全スリットを設けることにより、柱 の剛性評価において腰壁部分の影響を無視することができる。(1級H30)10 鉄筋コンクリート造の腰壁付き梁の剛性は、腰壁と柱の間との間に完全スリットを設け た場合であっても、腰壁の影響を考慮する必要がある。(1級R01)11 鉄筋コンクリート造の腰壁と柱の間に完全スリットを設けた場合には、梁剛性の算定に 当たっては、腰 壁部分が梁剛性に与える影響を考慮しなくてよい。(1級R04)12 柱及び梁の剛性の算出において、ヤング係数の小さなコンクリートを無視し、ヤング係 数の大きな鉄筋の剛性を用いた。(1級H24)13 鉄筋コンクリート造の腰壁と柱の間に完全スリットを設けた場合には、梁剛性の算定に 当たっては、腰壁部分が梁剛性に与える影響を考慮しなくてよい。(1級R04)************************************************* 解説 RC造 構造計画-1 □ 鉄筋コンクリート構造計画 ① コンクリートの強度の大小関係は、圧縮>曲げ>引張である。コンクリートの引張強 度は非常に小さく圧縮強度の1/10程度であり、構造設計では、許容引張応力度は無視 する。一般に、圧縮強度が大きくなるほど、圧縮強度に対する引張強度の割合は小さく なる。② 鉄筋コンクリート部材の圧縮力に倒する計算では、かぶり部分も含むコンクリート全断 面積で検討する。③ RC造建築物は、靭性破壊(曲げ破壊)を先行させるように計画にする。脆性破壊(せん 断破壊)は、変形を伴わず急激に壊れる脆い破壊で、建築物が倒壊する危険性があるが、 靭性破壊は、粘りのある破壊で、建築物の急激な破壊を回避することが可能である。 柱の変形変形能力を上げるには、せん断破壊させないことが重要でせん断補強筋を適切に 入れること。主筋を多く入れても、付着割裂破壊につながり変形能力向上にはならない。 ④ 建築物は、強度又は靭性(粘り)を高めるようにする。強度指向型が、靭性指向型かを 決める。例えば、靭性に乏しい構造であっても、十分に強度を高めた強度指向型の設計 にすることによって、耐震性の確保ができる。⑤ 鉄筋コンクリート造の建築物で壁の多いもの(同一構面内に腰壁や袖壁が多いもの等) は、水平剛性及び水平耐力は大きくなるが、脆性的な破壊を生じやすい。⑥ 「柱・梁接合部」は、水平荷重時に大きなせん断力がかかる部分であり、大地震の際は、 地震のエネルギーを吸収する重要な構造部位である。従って、「梁又は柱の耐力」より も「柱・梁接合部の耐力」の方が高くなるようにし、「梁又は柱」が「柱・梁接合部」 よりも先に降伏するように設計する。⑦ 地震力は、建築物の重さの中心である重心に作用し、床面の剛性(面内剛性)により、 各柱や耐力壁に伝達され、剛心(各階の硬さの中心)によって地震力に抵抗する。重心 と剛心の距離が大きいと、建築物はねじれ現象を起こしてしまうので、重心と剛心の距 離は、出来るだけ小さくなるように計画する。偏心率(Re)は、次式で求められる。 偏心率の値が大きいほど、その階のねじれ変形の大きい部材に損傷が集中する危険性 が高いことを示す。各階15/100(0.15)以下であることを確かめる。剛性の高い耐 力壁を、建築物の外周にバランスよく配置すると偏心率を小さくすることができる。 ⑧ 建築物は、地震力などの水平力を受け変形しようとするが、柱や壁はこれに抵抗する。 この抵抗の度合いを剛性と言い、水平変形のしにくさ(かたさ)を表す。剛性率(Rs) は次式で求められる。 剛性率の値が小さいほど、その階に損傷が集中する危険性が高いことを示す。各階 について6/10(0.6)以上であることを確かめる。ある階の耐力壁の壁量は上階と 同等以上であることが望ましい。特に、ピロティなどの壁のない(剛性の小さい) 階は、その階だけ変形が大きくなり、破壊する層崩壊の危険性があるので柱の耐力 (強度)、靭性(粘り)を大きくする。(必要保有水平耐力の割増を行う。)⑨ 偏心率や剛性率の算定など、耐震性の検討をする場合、耐力壁だけでなく、袖壁、 腰壁、垂れ壁などの非耐力壁の影響も考慮する必要がある。⑩ 鉄筋コンクリート造においては、柱と梁で構成されるラーメンと、耐震壁の双方に 耐力を分担させる設計とするので、仮に耐震壁が十分であっても、ラーメンにも水 平力を分担させるようにする。⑪ 地震時応力(地震層せん断力)は、建物重量に比例して大きくなるので単位重量の 大きい鉄筋コンクリート造の建築物は、風圧力より地震力に対する検討が重要になる。⑫ 床面や屋根面は、地震力や風圧力などの水平荷重を各階の柱や耐力壁に伝達する働き があるため、構造物の各部分が一体となっいて抵抗できるように、水平構面の剛性を 高くするなど、面内剛性・強度が十分確保されている必要がある。剛床仮定の下では、 同じ層の柱や壁の相対変位は等しくなるため、水平力(地震力)はそれぞれの水平剛 性に比例して負担される。⑬ 細長い平面形状の建築物の場合、地震時に床スラブに生ずる応力が過大とならないよ うに、張り間方向の耐力壁は均等に配置する。また、耐力壁が張り間方向の両妻面の みに配置され、剛床と仮定できない場合、中央部に大きな変形が生じ中央部の柱の負 担せん断力が増すので、両妻面の耐力壁の負担せん断力は剛床と仮定した場合より小 さくなる。⑭ 応力・変形の算定は、原則部材の弾性剛性に基づいて行う。許容応力度計算において は、コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考慮して、構造耐力上主要な部 材に生ずる力を計算することができる。ただし、剛性を低下させて、剛性率、偏心率 を目標値におさめるようなことはしてはならない。⑮ 鉄筋コンクリート柱は、軸方向圧縮力が大きいと、せん断耐力は大きくなるが、圧縮 側コンクリートの破壊により、変形が小さいうちに急激な耐力低下を生じ、脆性破壊 しやすくなるため、靭性能は低下する。⑯ 鉄筋コンクリート構造のコア壁を耐震要素とし、外周部を鉄骨構造の骨組みと架構構 形式は、大スパン化による空間の有効利用に適している。この場合、外周部の鉄骨造 は主に鉛直荷重を負担し、コア部分の壁は水平力を負担する。⑰ エキスパンションジョイントにより分離された構造物は、地震時の衝突等による不具 合を避けるためにクリアランスを設定する。許容応力度計算で用いる中地震程度の荷 重(一次設計用地震力)により生じる変形に対しては、衝突による損傷が生じない事 が求められる。また、保有水平耐力計算レベルの荷重(大地震時の地震力)に対して は、衝突による損傷想定した検討は要求されないが、衝突時の外壁等の落下や、屋外 階段等の損傷など人命にかかわる可能性及び別棟相互の靭性能を損なわないための配 慮が必要である。簡便的に、鉄筋コンクリート造では、エキスパンションジョイント のそれぞれの部分の高さをHとしたときの、当該高さにおける隣等間隔を、H/100以 上とする方法がある。⑱ 地下部分が一体で、地上部分をエキスパンションジョイントにより分離する場合、 1. 地下部分の一次設計については、地下部分及びすべての地上部分を一体として検討 する。この場合の地下部分の検討では、地上部分のルート1やルート2で必要とな る割増規定(S造のCo≧0.3など)は原則適用しなくてもよい。 2. 地上部分がそれぞれ異なる方向の地震力を想定した検討を行う。その場合、2棟に 挟まれた部分の1階床スラブには、局所的な応力集中などの地震力の伝わり方の検 討を行う必要がある。⑲ 連層耐力壁に対する注意点 1. 連層耐力壁に接続する鉄筋コンクリート構造の大梁(境界梁)は、梁が曲げ降伏す る前にせん断破壊が起きないように、せん断補強筋量を多くする。 2. 境界梁の曲げ耐力及びせん断耐力を大きくすると、地震時に連層耐力壁が転倒しに くくなり、耐力壁の負担せん断力は一般に大きくなる。境界梁は、耐力壁の回転に よる基礎の浮き上がりを抑える効果がある。 3. 耐力壁の破壊形式(曲げ降伏、基礎浮き上がり、せん断破壊)は、面内方向の境界 梁や面外方向の直交梁の押さえ効果を評価して決める。 4. 連層耐力壁のように脚部に大きな転倒モーメントが想定される場合は、基礎の浮き 上がりなどによって生じる回転変形を考慮して、壁脚部の固定条件を決める。 5. 多スパンラーメン架構に連層耐力壁を設ける場合は、中央部に配置する方が有効で ある。 6. 上下層で連続する耐力壁の全高さと幅の比(全高さ/幅)が大きい場合、耐力壁の頂 部を剛性の高い梁で外周の柱と繋ぐことによって、地震時にその耐力壁が負担する地 震力の割合を高める効果がある。 7. 鉄筋コンクリート造の建築物の耐力壁脚部のような、地盤の鉛直方向の変形や基礎の 浮き上がりが建築物に及ぼす影響が大きい場合には、地盤ばねを設けるなどして、そ の影響を考慮する。□ 鉄筋コンクリート造構造計画(2級) 1 〇 コンクリートの引張強度は非常に小さく圧縮強度の1/10程度であり、構造設計では、 許容引張応力度は無視する。 正しい2 〇 鉄筋コンクリート部材の圧縮力に倒する計算では、かぶり部分も含むコンクリート 全断面積で検討する。 正しい3 × 曲げ破壊は靭性破壊であり、せん断破壊は脆性破壊である。部材は、せん断破壊よ りも曲げ破壊を先行するように計画する。 誤り4 × コンクリートの引張強度は非常に小さく圧縮強度の1/10程度であり、構造設計で は、許容引張応力度は無視する。 誤り5 〇 曲げ応力度は、曲げモーメントが最大となる最外縁の曲げ応力度を用いて算定する。 正しい6 〇 「梁又は柱の耐力」よりも「柱・梁接合部の耐力」の方が高くなるようにし、「梁 又は柱」が「柱・梁接合部」よりも先に降伏するように設計する。 正しい7 〇 剛性の高い耐力壁を、建築物の外周にバランスよく配置すると偏心率を小さくする ことができる。 正しい8 × 偏心率や剛性率の算定など、耐震性の検討をする場合、耐力壁だけでなく、袖壁、 腰壁、垂れ壁はどの非耐力壁の影響も考慮する必要がある。 誤り9 〇 鉄筋コンクリート造においては、柱と梁で構成されるラーメンと、耐震壁の双方 に耐力を分担させる設計とするので、仮に耐震壁が十分であっても、ラーメンに も水平力を分担させるようにする。 正しい10 × 地震時応力(地震層せん断力)は、建物重量に比例して大きくなるので単位重量 の大きい鉄筋コンクリート造の建築物は、風圧力より地震力に対する検討が重要 になる。 誤り11 〇 ピロティ階は、上下階の床スラブの剛性を上げることで荷重の適切な流れを確保 し、せん断破壊を避け曲げ降伏するように設計する。 正しい12 〇 スラブの水平構面の剛性が高いと、水平荷重を各階の柱や耐力壁の水平剛性に比 例して負担することができる。 正しい13 〇 剛性率の値が小さい階は損傷が集中する危険性が高くなるので、ある階の耐力壁 の壁量は上階と同等以上であることが望ましい。 正しい14 × 偏心率や剛性率の算定など、耐震性の検討をする場合、耐力壁だけでなく、袖壁、 腰壁、垂れ壁などの非耐力壁の影響も考慮する必要がある。 誤り15 〇 柱際にスリットを設けて柱全体の変形能力を上げることは、脆性破壊防止に有効 である。 正しい16 × 鉄筋コンクリート造においては、柱と梁で構成されるラーメンと、耐震壁の双方に 耐力を分担させる設計とするので、仮に耐震壁が十分であっても、ラーメン(柱) にも水平力を分担させるようにする。 誤り□ 鉄筋コンクリート造構造計画(1級) 1 〇 RC造建築物は、脆性破壊(せん断破壊)より靭性破壊(曲げ破壊)を先行させる ように計画にする。 正しい2 〇 柱と腰壁との間にスリットを設けることにより、可撓長さを確保し柱全体の変形 能力を上げ、脆性破壊防止に有効となる。 正しい3 〇 許容応力度計算においては、コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考 慮して、構造耐力上主要な部材に生ずる力を計算することができる。 正しい4 〇 靭性に乏しい構造であっても、十分に強度を高めた強度指向型の設計にすること によって、耐震性の確保ができる。 正しい5 〇 細長い平面形状の建築物の場合、張り間方向の耐力壁は均等に配置することで、 地震時に床スラブに生ずる応力が過大とならないようにすることができる。 正しい6 × ピロティなどの壁のない(剛性の小さい)階は、その階だけ変形が大きくなり、 破壊する層崩壊の危険性があるので柱の耐力(強度)、靭性(粘り)を大きく する。 誤り7 〇 単独で抵抗できない場合は、建築物本体と一体化して地震力に抵抗させる。 正しい8 〇 細長い形状の場合は、均等に耐力壁を入れることが望ましいが、妻側のみにし か耐力壁を入れられない場合は、中央部に大きな変形が生じ中央部の柱の負担 せん断力が増すことを考慮して計画する 正しい9 × 鉄筋コンクリート柱は、軸方向圧縮力が大きいと、圧縮側コンクリートの破壊に より、変形が小さいうちに急激な耐力低下を生じ、脆性破壊しやすくなるため、 靭性能は低下する。 誤り10 〇 鉄筋コンクリートの単位体積重量は、鉄筋の増分1KN/㎥を加算し、概ね24KN/㎥ 以上として算定する。 正しい11 〇 外力を受ける構造物の応力解析では、柱・梁などの部材を線材で表し接合部は剛 節として計算する。 正しい12 〇 許容応力度計算においては、コンクリートのひび割れに伴う部材の剛性低下を考 慮して、構造耐力上主要な部材に生ずる力を計算することができる。 正しい13 〇 建築物は、強度又は靭性(粘り)を高めるようにする。靭性に乏しい構造であっ ても、十分に強度を高めた強度指向型の設計にすることによって、耐震性の確保 ができる。 正しい14 × 構造設計者は建築主の要求を十分把握し、目標とする性能を建築主と設定し、そ れに基づき設計しなければならない。 誤り15 〇 鉄筋コンクリート構造のコア壁を耐震要素とし、外周部を鉄骨構造の骨組みとし た架構構形式は、外周骨組みとコア壁とは両端ピンの鉄骨梁で接合することによ り大スパン化を可能にしている。 正しい16 〇 細長い形状の場合は、中央部に大きな変形が生じ中央部の柱の負担せん断力が増 す。剛床と仮定しないことによりより安全側の設計となる。 正しい17 × 外周部の鉄骨造は主に鉛直荷重を負担し、コア部分の壁は水平力を負担する。誤り18 〇 保有水平耐力計算レベルの荷重に対しては、簡便的に、エキスパンションジョイン トのそれぞれの部分の高さをHとしたときの、当該高さにおける隣等間隔を、H/100 以上とする方法がある。 正しい19 × 2棟に挟まれた部分の1階床スラブには、局所的な応力集中などの地震力の伝わり方 の検討を行う必要がある。 誤り20 〇 鉄筋コンクリート柱は、軸方向圧縮力が大きいと、圧縮側コンクリートの破壊によ り、変形が小さいうちに急激な耐力低下を生じ、脆性破壊しやすくなるため、靭性 能は低下する。 正しい21 〇 境界梁は、耐力壁の回転を抑える効果があるので基礎の浮き上がりを抑える効果 がある。 正しい22 〇 偏心率や剛性率の算定など、耐震性の検討をする場合、耐力壁だけでなく、袖壁、 腰壁、垂れ壁などの非耐力壁の影響も受ける。 正しい23 〇 頂部を固定することにより変形を抑え、耐力壁が負担する地震力の割合を高める ことができる。 正しい24 × 柱に、腰壁や垂れ壁が付くと可撓長さが短くなり短柱となる。靭性は低くなる。誤り25 × 変形能力を上げるには、曲げ破壊する前にせん断破壊させないことが重要であり、 主筋はせん断破壊には有効ではない。せん断補強筋を考慮する。 誤り26 〇 壁の多い建築物は、強度指向であり靭性に乏しいのでせん断破壊を生じやすい。 正しい27 〇 境界梁は、耐力壁の回転を抑える効果があるので基礎の浮き上がりを抑える効果 がある。 正しい28 〇 柱に、腰壁や垂れ壁が付くと可撓長さが短くなり短柱となり脆性破壊しやすくなる。 正しい29 〇 上下連続していな壁でも適切に配置すれば、耐力壁とみなすことができる。正しい30 × 変形能力を上げるには、曲げ破壊する前にせん断破壊させないことが重要であり、 主筋はせん断破壊には有効ではない。せん断補強筋を考慮する。 誤り31 〇 近年では、高強度のコンクリートや鉄筋により、高さ100mを超える鉄筋コンク リート構造の建築物が可能となっている。 正しい32 × 多スパンラーメン架構に連層耐力壁を設ける場合は、中央部に配置する方が有効 である。 誤り33 〇 ピロティなどの壁のない(剛性の小さい)階は、その階だけ変形が大きくなり、 破壊する層崩壊の危険性があるので柱の耐力(強度)、靭性(粘り)を大きくする。 (必要保有水平耐力の割増を行う。) 正しい34 〇 コンクリートの強度を高くする、かぶり厚さを厚くすることは、鉄筋コンクリート 構造物の耐久性の向上につながる。 正しい35 〇 ピロティなどの壁のない(剛性の小さい)階は、その階だけ変形が大きくなり、 破壊する層崩壊の危険性があるので柱の耐力(強度)、靭性(粘り)を大きくする。 (必要保有水平耐力の割増を行う。) 正しい36 〇 火災時に短時間で建築物が崩壊・倒壊すると避難の安全性が確保できない。一定 時間、崩壊・倒壊をさせないことが重要である。 正しい37 〇 部材等に余裕をもって設計することは、耐久性の向上につながり結果として、ラ イフサイクルコストの節減に結びつく。過剰にならないように十分な検討が必要 である。 正しい38 × エキスパンションジョイントは、温度応力やコンクリートの乾燥収縮に対しても 効果がある。 誤り39 〇 耐震性の向上には、耐力の向上、靭性の向上、損傷集中の回避、地震入力の低減、 などがある。上部構造の軽量化は、地震入力の低減につながる。 正しい40 〇 設計グレードを上げて設計することは、耐久性の向上等につながるが、コストの 上昇にもつながる。建築主の要求に応じたうえで十分な検討が必要である。正しい41 〇 建築基準法により、荷重及び外力の数値を便宜的に提示されている。 正しい42 〇 稀に生じる地震に対しては弾性領域にとどめ、損傷しないように設計する。極めて 稀に生じる地震に対しては、塑性変形を許容し倒壊・崩壊を防ぎ人・物品の安全性 を最低限確保する。 正しい43 〇 建築基準法第37条に、指定建築材料は、日本産業規格、日本農林規格、国土交通 大臣の認定を受けたものと規定されている。 正しい44 〇 筋コンクリート造の建築物の耐力壁脚部のような、地盤の鉛直方向の変形や基礎の 浮き上がりが建築物に及ぼす影響が大きい場合には、地盤ばねを設けるなどして、 その影響を考慮する。 正しい□ 部材の剛性 ① 梁に接続する床スラブやハンチ部分・腰壁・垂れ壁が部材に接する部分では、その剛性 を考慮して剛性及び応力の算定を行う。スラブ付き梁、壁付き柱などの曲げ剛性は、ス ラブや壁等板部の協力幅を考慮したT形断面部材の幅を用いる。② 部材の曲げ剛性の算定において、断面二次モーメントは、コンクリート断面を用い、ヤ ング係数は、コンクリートの値を用いる。鉄筋は無視する。③ 垂れ壁や腰壁により拘束されている柱を短柱という。短柱は、曲げ破壊より先に、せん 断破壊する危険性があるので、柱際にスリットを設けて柱全体の変形能力を上げること や、帯筋を密に配置する等の措置が必要である。柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリッ トを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・垂れ壁部分の影響は無視することができ るが、梁の剛性には関係ない。 □ 部材の剛性(1級) 1 〇 スラブ付き梁、壁付き柱などの曲げ剛性は、スラブや壁等板部の協力幅を考慮した T形断面部材の幅を用いる。 正しい2 × 部材の曲げ剛性の算定において、断面二次モーメントは、コンクリート断面を用い、 ヤング係数は、コンクリートの値を用いる。鉄筋は無視する。 誤り3 〇 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができるが、梁の剛性には関係ない。 正しい4 〇 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができる。 正しい5 〇 垂れ壁や腰壁が付く柱が多いと当該階全体の剛性が上がり、靭性は低下する。脆性 破壊を防ぐために耐力を上げて対応する。 正しい6 〇 短柱は脆性破壊しやすいので、腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設け可撓範囲 を広げ靭性を持たせるようにする。 正しい7 × 部材の曲げ剛性の算定において、断面二次モーメントは、コンクリート断面を用い、 ヤング係数は、コンクリートの値を用いる。鉄筋は無視する。主筋は曲げ剛性には 影響しない。 誤り8 〇 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができる。 正しい9 〇 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができる。 正しい10 〇 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができるが、梁の剛性には関係ない。 正しい11 × 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができるが、梁の剛性には関係ないので考慮しな ければならない。 誤り12 × 部材の曲げ剛性の算定において、断面二次モーメントは、コンクリート断面を用い、 ヤング係数は、コンクリートの値を用いる。鉄筋は無視する。 誤り13 〇 柱に腰壁・垂れ壁との間に完全スリットを設けると、柱の剛性評価においては腰壁・ 垂れ壁部分の影響は無視することができるが、梁の剛性には関係ない。 正しい 今回は、RC造の構造計画から構造計画・部材の剛性についてまとめました。次回は、耐震設計についてまとめますが、今回・次回は特に一級ではよく出る所ですので確認してみてください!! 今日はこんな言葉です! 最初から恵まれすぎているより、足りないくらいのほうが、人生からより多くの喜びを引き出せる、ということもあります。成功する可能性はだれにでもあるの。ただ、必要な努力をするかしないかではないかしら。(ターシャ・テューダー)
Dec 31, 2023
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構造文章編第16回(RC造 構造躯体)構造-22構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)16.RC造(構造躯体)今回はRC造の文章問題の中から、コンクリートの構造躯体(ひび割れ・かぶり・クリープ)の問題をまとめました。(問題は、一部修正しているものもあります。) ********************************************* 問題 コンクリート構造躯体 □ ひび割れ(2級) 1 鉄筋コンクリート造の建築物に発生したコンクリートの「ひび割れの事例」と「主な 原因」との組み合わせとして、最も不適当なものは、次のうちどれか。(2級H16)2 単位水量が大きくブリーディングが多いコンクリートは、一般に、コンクリートの打 ち込み後、数時間の間に、水平鉄筋に沿った沈みひび割れを誘発することがある。 (2級H29)3 プラスティック収縮ひび割れは、コンクリートが固まる前に、コンクリートの表面が 急激に乾燥することによって生じるひび割れであるk。(2級H25,H30,R03)□ ひび割れ(1級) 1 鉄筋コンクリート造の建築物において、「躯体に発生したひび割れのパターンを示す 図」と「その原因の説明」との組み合わせとして、最も不適当なものは、次のうちど れか。ただし、矢印は力が作用している方向を示すものとする。(1級H17)2 鉄筋コンクリート造壁付き剛接架構において、図のように矢印の向きに水平力を受け るとき、構造部材に生じる斜めひび割れ性状として、最も不適当なものは、次のうち どれか。(1級H22) 1 耐力壁に生じる斜めひび割れ「a」 2 柱梁接合部に生じる斜めひび割れ「b」 3 梁部材に生じる斜めひび割れ「c」 4 柱部材に生じる斜めひび割れ「d」3 鉄筋コンクリート造の建築物において、図のような向きの鉛直荷重又は水平荷重を受け るときのひび割れ性状として、最も不適当なものは、次のうちどれか。(1級H25)4 鉄筋コンクリート造の建築物において、「躯体に発生したコンクリートのひび割れの状況 を示す図」と「その原因の説明」として、最も不適当なものは、次のうちどれか。 (1級H29)5 鉄筋コンクリート造の建築物において、「躯体に発生したコンクリートのひび割れの 状況を示す図」と「その説明」として、最も不適当なものは、次のうちどれか。 (1級R02)6 地震時に水平力を受けるラーメン架構の柱の曲げひび割れは、一般に、柱頭及び柱脚 に発生しやすい。(1級H30)□ かぶり(2級) 1 コンクリートのかぶり部分は、鉄筋の腐食及び火災時火熱による鉄筋の耐力低下など を防ぎ、部材に耐久性と耐火性を与える。(2級H15)2 鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さは、部材の耐久性に影響するが、部材の強度 には影響しない。(2級H20)□ かぶり(1級) 1 鉄筋に対するコンクリートのかぶり厚さについては、鉄筋の耐火被覆、コンクリート の中性化速度、主筋の応力伝達機構等を考慮して決定した。(1級H17)2 鉄筋のかぶり厚さの最小値は、主筋の応力伝達のためだけではなく、鉄筋コンクリート 部材の耐久性・耐火性を考慮して定められている。(1級H27)3 鉄筋コンクリート造の柱及び梁の主筋の継手に機械式継手を用いる場合、鉄筋径より 継手の外径の方が大きくなるため、継手部に配置するせん断補強筋の外面から必要か ぶり厚さを確保しなければならない。(1級H30)□ コンクリートのクリープ現象(2級)1 梁においては、クリープによって、コンクリートの圧縮縁応力は減少し、圧縮鉄筋の 応力は増加する。(2級H19)2 梁においては、クリープによって、コンクリートの圧縮縁応力は増加し、圧縮鉄筋の 応力は減少する。(2級H24)3 クリープは、一定の外力が継続して作用したときに、時間の経過とともにひずみが増 大する現象である。(2級H25,H29)4 クリープとは、コンクリートが固まる前に、コンクリートの表面が急激に乾燥するこ とによって収縮し、ひび割れが生じる現象である。(2級H27)□ コンクリートのクリープ現象(1級)1 構造耐力上主要な部分である構造部材の変形又は振動により建築物の使用上の支障が 起こらないことを確かめる場合、建築物に常時作用している荷重による床及び梁のた わみについては、クリープを考慮して検討する。(1級H15)2 長期間の持続荷重によりクリープ変形が生じた場合、その荷重を取り除くと、コンク リートに生じた変形は荷重載荷前の状態に戻る。(1級H22)3 梁部材のクリープによるたわみを減らすために、引張側の鉄筋量を変えることなく、 圧縮側の鉄筋量を減らした。(1級H28,R04)4 鉄筋コンクリート構造の梁において、圧縮側の鉄筋量を増やしてもクリープによるた わみを小さくする効果はない。(1級H24)************************************************** 解説 コンクリート構造躯体 □ ひび割れ ① コンクリートの打ち込み後、練り混ぜ水の一部が上面に向かって上昇する現象をブリー ディングと言う。この現象により、水平鉄筋に沿った沈みひび割れ(沈みき裂)を誘発 する。② 水和熱が大きい(大断面、単位セメント量が多い)と、コンクリート内外の温度差によ りひび割れが生じやすくなる。③ 単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きく、ひび割れしやすい。また、単位セメン ト量が大きく、単位骨材料が小さいものほど、乾燥収縮量が大きく、ひび割れしやすい。 乾燥収縮によるひび割れは鉄筋に沿って起こる。④ アルカリ骨材反応によるひび割れは、亀甲状を示す。⑤ コンクリートが固まる前に、コンクリートの表面が急激に乾燥することにより生じる ひび割れを、プラスティック収縮ひび割れと言う。⑥ 曲げひび割れ:曲げ変形の引張側に、材軸にほぼ直交方向に生じる。⑦ せん断ひび割れ:せん断変形(ひし形)における短い対角線に沿って斜めに生じる。 ⑧ せん断ひび割れ以外の斜めひび割れ⑨ その他のひび割れ □ ひび割れ(2級)1 1 〇 ブリーディングにより、水平鉄筋に沿った沈みひび割れ(沈みき裂)を 誘発する。 正しい 2 〇 大断面で水和熱が大きいと、コンクリート内外の温度差によりひび割れが 生じやすくなる。 正しい 3 〇 基礎の不動沈下によりせん断ひび割れが生じ、斜め45度方向にひびが入る。 正しい 4 × この事例は、かぶり不足による中性化が進行し、鉄筋の錆によるひび割れと 考えられる。 誤り 5 〇 亀甲状、網状のひび割れはアルカリ骨材反応によるひび割れの特徴である。 柱や梁のように部材がある方向に拘束されている場合、拘束方向(材軸方向) のひび割れを生じる。 正しい2 〇 ブリーディングにより、水平鉄筋に沿った沈みひび割れ(沈みき裂)を誘発する。 正しい3 〇 コンクリートが固まる前に、コンクリートの表面が急激に乾燥することにより生 じるひび割れを、プラスティック収縮ひび割れと言う。 正しい□ ひび割れ(1級)1 2 鉛直荷重による梁のせん断ひび割れは、せん断変形で、対角線方向に引っ張られ、 引張方向と直交する不尾項二ひびが入る。 正解2番2 4 柱のせん断変形「d」部は、壁と同じ方向(右下がり)にひび割れが入る。 正解4番3 2 曲げひび割れは、変形の引張側にひび割れが入る。 正解2番4 2 底面から接地圧を受けた独立基礎フーチングのはね出し部分は、側端部を自由端と した片持梁のような曲げ変形を示す。この場合下側引張となり、曲げひび割れはフ ーチングの下端に生じる。 正解2番5 1 せん断ひび割れは、せん断変形の対角線に対して直交方向に入る。左下がりの性状 となる。 正解1番6 〇 曲げひび割れは、部材の引張側に入るので、柱頭・柱脚が一番大きく引っ張られる。 □ かぶり ① コンクリートのかぶり厚さは、鉄筋の表面とこれを覆うコンクリートの表面までの最短 距離をいう。かぶり部分は、鉄筋を錆や火災から保護し、耐久性、防火性を高める。 また、部材の強度にも影響する。② コンクリートのかぶり厚さは、鉄筋の耐火被覆、コンクリートの中性加速度、主筋の応 力伝達機構等を考慮して決める。機械式継手の場合は、継手部に配置するせん断補強筋 の外面から必要なかぶり厚さを確保する。□ かぶり(2級) 1 〇 かぶり部分は、鉄筋を錆や火災から保護し、耐久性、防火性を高める。また、部材 の強度にも影響する。 正しい2 × かぶり部分は、鉄筋を錆や火災から保護し、耐久性、防火性を高める。また、部材の 強度にも影響する。 誤り□ かぶり(1級) 1 〇 コンクリートのかぶり厚さは、鉄筋の耐火被覆、コンクリートの中性加速度、主筋の 応力伝達機構等を考慮して決める。 正しい2 〇 コンクリートのかぶり厚さは、鉄筋の耐火被覆、コンクリートの中性加速度、主筋の 応力伝達機構等を考慮して決める。 正しい3 〇 機械式継手の場合は、継手部に配置するせん断補強筋の外面から必要なかぶり厚さを 確保する。 正しい□ コンクリートのクリープ現象① クリープとは、一定荷重の下で時間の経過とともにひずみが増大する現象を言う。クリー プによる変形は、荷重を取り除いても元には戻らない。② 梁の圧縮側断面においては、クリープによってコンクリートが縮もうとするため、クリー プしない圧縮鉄筋の応力が増加し、その分コンクリートの圧縮縁応力が減少する。圧縮側 の鉄筋は、クリープによるたわみを小さくする効果がある。③ 一次設計における剛性の検討(変形又は振動によって建築物の使用上の支障が起こらない ことを確認する)は、固定荷重及び積載荷重(地震力算定用)による最大たわみに変形増 大係数を乗じたものを部材の有効長さで除した値が1/250以下であることを確かめる。 変形増大係数は、クリープによる調整係数。□ コンクリートのクリープ現象(2級)1 〇 梁の圧縮側断面においては、クリープによってコンクリートが縮もうとするため、 クリープしない圧縮鉄筋の応力が増加し、その分コンクリートの圧縮縁応力が減少 する。 正しい2 × 梁の圧縮側断面においては、クリープによってコンクリートが縮もうとするため、 クリープしない圧縮鉄筋の応力が増加し、その分コンクリートの圧縮縁応力が減少 する。 誤り3 〇 クリープとは、一定荷重の下で時間の経過とともにひずみが増大する現象を言う。 正しい4 × クリープとは、一定荷重の下で時間の経過とともにひずみが増大する現象を言う。 誤り 問題は、プラスティック収縮ひび割れの説明。□ コンクリートのクリープ現象(1級)1 〇 使用上の支障が起こらないことを確かめる(剛性の検討)は、固定荷重と積載荷 重により生ずるたわみに変形増大係数を乗じたものが部材の有効長さの1/250以下 であることを確認する。変形増大係数は、クリープの調整係数である。 正しい2 × クリープによる変形は、荷重を取り除いても元には戻らない。 誤り3 × 圧縮側の鉄筋をクリープによるたわみを減少する効果がある。 誤り4 × 圧縮側の鉄筋をクリープによるたわみを減少する効果がある。 誤り今回は、RC造の躯体編からひび割れ・かぶり・クリープについてまとめました。次回は構造計画・耐震計画から各部材設計に入っていきます、これからがRC構造のメインです!今日はこんな言葉です!「これをしたい」「こうなりたい」という強い意志と情熱を持ち、自ら学びにいき、自ら仕事を取りにいき、自ら技術を習得しにいく。その姿勢がなければ成長には絶対に繋がらない。(杉本 雄)
Dec 26, 2023
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構造文章編第15回(RC造 材料-3)構造-22 構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)15.RC造(材料-3)今回はRC造の文章問題の中から、コンクリートの材料系-3(セメント・骨材・調合等)の問題をまとめました。(問題は、一部修正しているものもあります。) ************************************************ 問題コンクリート 材料一般-3□ セメント・骨材・AE剤・練混ぜ水・膨張剤・混和材(2級)1 AE剤の使用により、硬化後のコンクリートの耐久性は低下するが、早期に強度を発揮さ せることができる。(2級H15)2 凝結遅延剤の使用により、コンクリートの硬化を遅くして、発熱量をおさえることがで きる。(2級H15)3 減水剤の使用により、所定の流動性を得るのに必要なコンクリートの単位水量を減少さ せることができる。(2級H15)4 膨張材を使用することにより、硬化後のコンクリートの乾燥収縮によるひび割れを低減 させることができる。(2級H15,R02,R05)5 流動化剤の使用により、フレッシュコンクリートの流動性を増大させることができる。 (2級H15)6 コンクリートにAE剤を使用したときの効果は、ブリーデイングが増大する。 (2級H17)7 コンクリートにAE剤を使用したときの効果は、ワーカビリティが良好になる。 (2級H17)8 コンクリートにAE剤を使用したときの効果は、凍結融解作用に対する抵抗性が大きく なる。(2級H17)9 コンクリートにAE剤を使用したときの効果は、空気量が増大する。(2級H17)10 コンクリートにAE剤を使用したときの効果は、単位水量を低減することができる。 (2級H17)11 早強ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントに比べて、より細かい粉末 で、水和熱が大きいので、早期に強度を発現する。(2級H18)12 中庸熱ポルトランドセメントは、普通ポルトランドセメントに比べて、水和熱や乾燥 収縮が小さく、ひび割れが生じにくい。(2級H18,H23)13 セメントは、水和反応後、時間が経過して乾燥するにしたがって強度が増大する気硬 性材料である。(2級H18,H30,R05)14 骨材の粒径は、均一であるよりも、小さい粒径から大きな粒径までが混ざり合ってい るほうが望ましい。(2級H20)15 A~Cのセメントを用いた一般的なコンクリートの初期強度(材齢7日程度までの硬化 初期の過程における強度)の大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただ し、呼び強度の条件は同一とする。(2級H21,H27) A:普通ポルトランドセメント B:早強ポルトランドセメント C:高炉セメントB種 1 A>B>C 2 B>A>C 3 B>C>A 4 C>A>B 5 C>B>A16 コンクリートに用いる細骨材及び粗骨材の粒径は、いずれもできるだけ均一なものが 望ましい。(2級H23)17 AE剤によりコンクリート中に連行された微小な独立した空気泡は、耐凍害性を増大さ せる。(2級H23)18 計画共用期間の級が「超長期」の場合、スラッジ水は、コンクリートの練混ぜ水に用 いてはならない。(2級H24)19 ポルトランドセメントには、凝結時間を調整するためにせっこうが混合されている。 (2級H24,H30,R05)20 骨材に含まれる粘土塊や塩化物などは、コンクリートの耐久性を向上させる効果があ る。(2級H24)21 高炉スラグ粗骨材は、溶鉱炉で銑鉄と同時に生成される溶融スラグを徐冷し、粒度を調 整して製造されるものであり、普通骨材に含まれる。(2級H24,H28)22 AE剤の使用により、コンクリート中に微細な独立した空気泡が連行され、耐凍害性を 低下させる。(2級H24,R03)23 フライアッシュを使用すると、一般に、コンクリートのワーカビリティーは良好になる が、中性化加速度は速くなる。(2級H23,R03)24 高炉セメントB種は、普通ポルトランドセメントに比べて、アルカリ骨材反応抵抗性に 優れている。(2級H23)25 高炉セメントB種を用いたコンクリートは、圧縮強度が同程度の普通ポルトランドセメ ントを用いたコンクリートに比べて、長期の湿潤養生期間が必要となる。(2級H29)26 高炉セメントB種を用いたコンクリートは、圧縮強度が同程度の普通ポルトランドセメ ントを用いたコンクリートに比べて、湿潤養生期間を短くすることができる。(2級R03)27 再生骨材は、コンクリート構造物の解体等によって発生したコンクリート塊を、粉砕・ 分級等の処理を行い製造したコンクリート用骨材である。(2級H28)28 軽量コンクリートは、骨材の一部又は全部に人工軽量骨材を用いたもので、一般に、単 位容積質量が小さいコンクリートである。(2級H28)29 高炉セメントB種は、普通ポルトランドセメントに比べて、アルカリシリカ反応に対す る抵抗性に優れている。(2級H30)30 骨材の粒径は、均一であるよりも、小さな粒径から大きな粒径までが混ざり合ってる ほうが望ましい。(2級H30)31 AE剤は、コンクリートの凍結融解作用に対する抵抗性を増大させ、耐久性も向上させ る。(2級H30)32 フライアッシュを使用することにより、フレッシュコンクリートのワーカビリティーを 良好にすることができる。(2級R02)33 高炉スラグ微粉末を使用することにより、硬化後のコンクリートの水密性や化学抵抗性を 向上させることができる。(2級R02,R05)34 AE剤を使用することにより、コンクリートの凍結融解作用に対する抵抗性を大きくする ことができる。(2級R02)35 実績率の小さい粗骨材を使用することにより、同一スランプを得るための単位水量を小 さくすることができる。(2級R02)36 セメントとそれを使用するコンクリートとの組み合わせとして、最も不適当なものは、 次のうちどれか。(2級H26) 1 早強ポルトランドセメント マスコンクリート 2 低熱ポルトランドセメント 高強度コンクリート 3 中庸熱ポルトランドセメント 高強度コンクリート 4 フライアッシュセメントB種 マスコンクリート 5 高炉セメントB 海水の作用を受けるコンクリート37 高性能AE減水剤の使用により、単位水量を低減させるとともに、優れたスランプ保有性 能を発揮させることができる。(2級H28)38 減水剤の使用により、硬化後のコンクリートの耐久性は低下するが、早期にコンクリー トの強度を発揮させることができる。(2級H28)39 収縮低減剤の使用により、硬化後のコンクリートの乾燥収縮及び収縮ひび割れを低減さ せることができる。(2級H28)40 流動化剤を使用することにより、硬化後のコンクリートの強度や耐久性に影響を及ばさ ずに、打ち込み時のフレッシュコンクリートの流動性を増大させることができる。 (2級H28,R05)41 AE剤の使用により、フレッシュコンクリート中に微細な独立した空気泡が連行され、コ ンクリートのワーカビリティと耐凍害性を向上させることができる。(2級H28)□ セメント・骨材・AE剤・練混ぜ水・膨張剤・混和材(1級)1 AE剤を用いたコンクリートは、微細な空気泡が生成されるので、凍結融解作用に対する 抵抗性が増大し、耐久性も向上する。(1級H15)2 セメントの粒子が大きいものほど、コンクリートの初期強度の発現が早くなる。 (1級H21)3 硬化課程におけるセメントの水和熱による膨張変形は、発熱量が大きく放射量が少 ないほど大きい。(1級H22)4 高炉スラグを利用した高炉セメントを構造体コンクリートに用いることは、再生品の 利用によって環境に配慮した建築物を実現することにつながる。(1級H21、H30)5 AE剤を用いたコンクリートは、凍結融解作用に対する抵抗性が増大し、耐久性も向 上する。(1級H25)6 高強度コンクリートの温度ひび割れの防止対策として、水和熱の小さい中庸熱ポルト ランドセメントを使用した。(1級H27)7 凍結融解作用を受けるコンクリートの凍害対策として、AEコンクリートとし、空気量 を4.5%とした。(1級H27)8 計画共用期間の級が「超長期」のコンクリートの練り混ぜ水に、コンクリートの洗浄排 水を処理して得られたスラッジ水を用いた。(1級H27)9 AE剤を用いたコンクリートは、AE剤により連行された空気がコンクリート中で独立した 無数の気泡となることから、凍結融解作用に対する抵抗性が増す。(1級H30)10 コンクリートの初期の圧縮強度の発現は、一般に、セメントの粒子が細かいものほど早 くなる。(1級H29)□ コンクリートの調合 (2級)1 表は、プレーンコンクリートの調合表の例であり、使用材料の絶対容積及び質量を記号 で表したものである。この表によって求められる事項と計算式との組合わせとして、最も 不適当なものは、次のうちどれか。(2級H14)2 下記のプレーンコンクリートの調合表(使用材料の絶対容積及び質量を記号で表したも の)から求められる事項とその計算式との組合わせとして、最も不適当なものは、次の うちどれか。(2級H25)3 表は、コンクリートの調合表の一部である。この表によって求められる事項と計算式と の組合わせとして、最も不適当なものは、次のうちどれか。ただし、いずれの計算式も その計算結果は正しいものとする。(2級R01)4 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートにおいて、計画共用期間の級が、 短期・標準・長期の場合、単位水量を200kg/㎥とした。(2級H19)5 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートにおいて、計画共用期間の級が、 短期・標準・長期の場合、単位セメント量を300kg/㎥とした。(2級H19)6 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートにおいて、計画共用期間の級が、 短期・標準・長期の場合、水セメント比を60%とした。(2級H19)7 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートにおいて、計画共用期間の級が、 短期・標準・長期の場合、AE剤を用い空気量を4.5%とした。(2級H19)8 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートにおいて、計画共用期間の級が、 短期・標準・長期の場合、塩化物量は塩化物イオン量として0.2kg/㎥とした。 (2級H19)9 コンクリートの品質基準強度は、設計基準強度又は耐久設計基準強度のいずれか大きい 方の値以上となる。(2級H16,H22)10 コンクリートの設計基準強度は、その品質基準強度よりも大きい値とする。 (2級H17,R01,R05)11 コンクリートの調合設計における強度の大小関係は、調合強度>調合管理強度>設計基 準強度となる。(2級H20)12 コンクリートの調合設計における強度の大小関係は、品質基準強度>調合管理強度> 調合強度である。(2級H23)13 コンクリートの調合管理強度は、設計基準強度よりも小さい。(2級H26)14 コンクリートの調合強度は、調合管理強度よりも大きい。(2級R01,R05)15 コンクリートの耐久設計基準強度は、計画共用期間の級が「標準」の場合よりも「長期」 の場合のほうが大きい。(2級R01)16 コンクリートの耐久設計基準強度は、計画供用期間の級が「標準」の場合より「長期」 の場合のほうが小さい。(2級R04) **************************************************解説コンクリート材料一般-3□ セメント・骨材・AE剤・練混ぜ水・膨張剤・混和材(2級)① 早強ポルトランドセメントは普通ポルトランドセメントより、 ①粒子が細かいので強度発現が早い ②水和熱が大きい ③緊急工事、冬季工事に適している② 中庸熱ポルトランドセメントは普通ポルトランドセメントより、 ①乾燥収縮が少ない ②水和熱が小さい ③マスコンクリート、高強度コンクリートに適している③ 低熱ポルトランドセメントは普通ポルトランドセメントより、 ①水和熱が小さい ②マスコンクリート、高強度コンクリートに適している④ 高炉セメントは、 ①初期強度がやや小さい ②強度発現が遅い(湿潤養生期間が長く必要) ③水和熱が小さい ④化学抵抗作用が大きい ⑤アルカリ骨材反応抵抗性が大きい ⑥マスコンクリート、酸類・海水・下水に接する工事に適している⑤ フライアッシュセメントは、 ①ワーカビリティ良好 ②水和熱が小さい ③乾燥収縮が小さい ④中性化速度が大きい(早い) ⑤マスコンクリートに適している⑥ シリカセメントは、 ①化学抵抗性が大きい ②水密性が大きい ③マスコンクリート、酸類・海水・下水に接する工事に適している⑦ 材齢7日程度までの初期強度の大小関係 早強ポルトランドセメント > 普通ポルトランドセメント >高炉セメントB > 中庸熱ポルトランドセメント > 低熱ポルトランドセメント⑧ セメントは水と反応(水和反応)して硬化する水硬性であり、セメントに加えるせっ こうは、水を加えたときに瞬時に凝結(硬化)しないよう、時間調整のために加えら れている。粒度が小さいほど、水和反応が早く起こり初期強度の発現が早くなる。⑨ セメントの水和熱による膨張変形は、発熱量が大きく放熱量が少ないほど大きい。⑩ 高炉スラグ粗骨材は、溶鉱炉(高炉)で、銑鉄と同時に生成される溶融スラグ(高炉 スラグ)を徐冷し、粒度を調整して製造される粗骨材で、普通骨材に含まれる。⑪ コンクリートに高炉スラグを用いると、 ①ワーカビリティを良好にする ②水和熱を低減する ③水密性を向上させる ④アルカリ骨材反応の抵抗性を大きくする ⑤塩化物イオンの浸透を抑制 ⑥化学抵抗性の向上 ⑦再生品の利用によって環境に配慮した建築物の実現につながる⑫ コンクリートにフライアッシュを用いると、 ①ワーカビリティを良好にする ②水和熱を低減する ③多量に用いると、中性化速度が大きく(早く)なる⑬ 骨材の粒径は、均一であるよりも、小さな粒径から大きな粒径までが混ざり合ってる 方が実績率が大きくなり、単位水量を小さくできる。粒径が均一だと隙間ができやす く、実績率が小さくなりやすい。⑭ 骨材中に含まれる粘土塊はコンクリートの強度を低下させ、塩化物は鉄筋を錆びさせ て、構造体の耐久性を低下させる不純物であり、含有量に制限がある。泥分の多い骨 材を用いるとコンクリートの乾燥収縮が大きくなり、ひび割れが生じやすくなる。塩 化物量は、塩化物イオン量として0.3㎏/㎥以下。⑮ 再生骨材は、コンクリート構造物の解体等により発生したコンクリート塊を、破砕等 の処理を行い製造したコンクリート用骨材。⑯ コンクリートの練り混ぜ水は、JISに適合するものとして、一般に地下水、工業用水、 上水道および回収水などが用いられる。計画共用期間の級が超長期の場合や高強度コ ンクリートには、スラッジ水を用いない。⑰ 空気量は、AE剤を用いる普通コンクリートでは4.5%、軽量コンクリートでは5%を標 準とする。空気量が大きくなると(6%以上程度)、圧縮強度が低下する。⑱ 普通コンクリートは気乾単位容積質量2.1~2.5t/㎥。軽量コンクリートは、粗骨材に 人工軽量骨材を用い気乾単位容積質量 1種1.8~2.1t/㎥、2種1.4~1.8t/㎥⑲ AE剤は微細な空気泡が連行され、 ①ワーカビリティを良好にする ②耐久性を向上する ③凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性の向上)を改善する ④ブリーディングを減少させる ⑤単位水量を減少させる ⑥空気量が増大する ⑦コンクリートの早強性は得られない⑳ 高性能AE減水剤は、 ①高い減衰性(単位水量の低減) ②良好なスランプを保持する ③高強度、高耐久性が可能となる㉑ 凝結遅延剤は、 ①コンクリートの硬化を遅くする ②発熱量を抑える㉒ 減水剤は、 ①所定のスランプを得るための単位水量を減少させる ②コンクリートの耐久性、早期の強度発揮を図れる㉓ 膨張剤は、硬化後のコンクリートの収縮ひび割れを低減させる㉔ 流動化剤は、強度や耐久性に影響を及ぼさずに、流動性を増大させる㉕ 収縮低減剤は、 ①硬化後のコンクリートの乾燥収縮を低減 ②収縮ひび割れを低減させる□ セメント・骨材・AE剤・練混ぜ水・膨張剤・混和材(2級)1 × AE剤を使用すると、耐久性を向上させ、凍結融解に対する抵抗性が上がる。誤り2 〇 凝結遅延剤を使用すると、コンクリートの硬化を遅くする、発熱量を抑える等の 効果がある。 正しい3 〇 減水剤を使用すると、所定のスランプを得るための単位水量を減少させる、コン クリートの耐久性、早期の強度発揮等の効果がある 正しい4 〇 膨張剤を使用すると、硬化後のコンクリートの収縮ひび割れを低減させる。正しい5 〇 流動化剤を使用すると、強度や耐久性に影響を及ぼさずに、流動性を増大させるこ とができる。 正しい6 × AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、ワーカビリティを良好にし、ブリーデ ィングを減少させる。 誤り7 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、ワーカビリティを良好にする。誤り8 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性) が向上する。 正しい9 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、空気量が増大する。 正しい10 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、単位水量を減少させる。 正しい11 〇 早強ポルトランドセメントは、粒子が細かいので強度発現が早く水和熱が大きい。 正しい12 〇 中庸熱ポルトランドセメントは、乾燥収縮が少なく水和熱が小さいので、ひび割 れしにくい。 正しい13 × セメントは水と反応(水和反応)して硬化する水硬性である。しっくいは気硬性。 誤り14 〇 骨材の粒径は、均一であるよりも、小さな粒径から大きな粒径までが混ざり合っ てる方が実績率が大きくなり、単位水量を小さくできる。 正しい15 2 齢7日程度までの初期強度の大小関係 早強ポルトランドセメント > 普通ポルトランドセメント > 高炉セメントB > 中庸熱ポルトランドセメント > 低熱ポルトランドセメント 正解2番16 × 骨材の粒径は、均一であるよりも、小さな粒径から大きな粒径までが混ざり合っ てる方が実績率が大きくなり、単位水量を小さくできる。 誤り17 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害 性)が向上する。 正しい18 〇 コンクリートの練り混ぜ水は、計画共用期間の級が超長期の場合や高強度コンク リートには、スラッジ水を用いない。 正しい19 〇 セメントに加えるせっこうは、水を加えたときに瞬時に凝結(硬化)しないよう、 時間調整のために加えられている。 正しい20 × 骨材中に含まれる粘土塊はコンクリートの強度を低下させ、塩化物は鉄筋を錆びさ せて、構造体の耐久性を低下させる。 誤り21 〇 高炉スラグ粗骨材は、溶鉱炉(高炉)で、銑鉄と同時に生成される溶融スラグ(高 炉スラグ)を徐冷し、粒度を調整して製造される粗骨材で、普通骨材に含まれる。 正しい22 × AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性) が向上する。 誤り23 〇 コンクリートにフライアッシュを用いると、ワーカビリティを良好にし水和熱を低 減するが、多量に用いると、中性化速度が大きく(早く)なる。 正しい24 〇 高炉セメントは、アルカリ骨材反応抵抗性が大きい。 正しい25 〇 高炉セメントは、強度発現が遅く、湿潤養生期間が長く必要となる。 正しい26 × 高炉セメントは、強度発現が遅く、湿潤養生期間が長く必要となる。 誤り27 〇 再生骨材は、コンクリート構造物の解体等により発生したコンクリート塊を、破砕 等の処理を行い製造したコンクリート用骨材。 正しい28 〇 軽量コンクリートは、粗骨材に人工軽量骨材を用い気乾単位容積質量が1種1.8~ 2.1t/㎥、2種1.4~1.8t/㎥となり、普通コンクリートより小さい。 正しい29 〇 高炉セメントは、アルカリ骨材反応抵抗性が大きい。 正しい30 〇 材の粒径は、均一であるよりも、小さな粒径から大きな粒径までが混ざり合ってる 方が実績率が大きくなり、単位水量を小さくできる。 正しい31 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性) が向上する。 正しい32 〇 フライアッシュセメントは、水和熱が小さく、ワーカビリティを良好にする。 正しい33 〇 コンクリートに高炉スラグを用いると、水和熱を低減し水密性、化学抵抗性を向 上させる。 正しい34 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性) が向上する。 正しい35 × 骨材の粒径は、均一であるよりも、小さな粒径から大きな粒径までが混ざり合って る方が実績率が大きくなり、単位水量を小さくできる。 誤り36 1 早強ポルトランドセメントは粒子が細かいので強度発現が早くなり水和熱が大きく なる。マスコンクリートには向かない。 正解1番37 〇 高性能AE減水剤は、高い減衰性(単位水量の低減)があり、良好なスランプを保 持する。 正しい38 × 減水剤は、所定のスランプを得るための単位水量を減少させ、コンクリートの耐久 性、早期の強度発揮を図れる。 誤り39 〇 収縮低減剤は、硬化後のコンクリートの乾燥収縮を低減し、収縮ひび割れを低減さ せる。 正しい40 〇 流動化剤は、強度や耐久性に影響を及ぼさずに、流動性を増大させる。 正しい41 〇 AE剤を使用すると微細な空気泡が連行され、ワーカビリティや凍結融解に対する抵 抗性(耐凍害性)が向上する。 正しい□ セメント・骨材・AE剤・練混ぜ水・膨張剤・混和材(1級)1 〇 AE剤は微細な空気泡が連行され、ワーカビリティを良好にし、凍結融解に対する抵 抗性(耐凍害性の向上)を改善し、単位水量を減少させることにより、耐久性を向 上する。 正しい2 × セメントは、粒度が小さいほど水和反応が早く起こり初期強度の発現が早くなる。 誤り3 〇 セメントの水和熱による膨張変形は、発熱量が大きく放熱量が少ないほど大きい。 正しい4 〇 コンクリートに高炉スラグを用いると、再生品の利用によって環境に配慮した建築 物の実現につながる。 正しい5 〇 AE剤は微細な空気泡が連行され、ワーカビリティを良好にし、凍結融解に対する抵 抗性(耐凍害性の向上)を改善し、単位水量を減少させることにより、耐久性を向 上する。 正しい6 〇 中庸熱ポルトランドセメントは乾燥収縮が少なく、水和熱が小さい。マスコンクリー ト、高強度コンクリートに適している。 正しい7 〇 AE剤は微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性の向上)を改 善する。空気量は、AE剤を用いる普通コンクリートでは4.5%とする。 正しい8 × コンクリートの練り混ぜ水は、計画共用期間の級が超長期の場合や高強度コンクリー トには、スラッジ水を用いない。 誤り9 〇 AE剤は微細な空気泡が連行され、凍結融解に対する抵抗性(耐凍害性の向上)を 改善する。 正しい10 〇 セメントの粒度が小さいほど、水和反応が早く起こり初期強度の発現が早くなる。 正しい□ コンクリートの調合 (2級)① 単位セメント量(㎏/㎥)=1㎥当たりのセメントの質量(C)、 単位水量(㎏/㎥)=1㎥当たりの水量(W) (質量)② 水セメント比(%)=水の質量(W)/セメントの質量(C)×100%、 セメント水比=(C)/(W)×100% (質量比で表す)③ 細骨材率(%)= 細骨材の絶対容積(Vs)/細骨材の絶対容積(Vs)+粗骨材の絶対容積(Vg)×100% (容積比で表す)④ 空気量(%)=空気の絶対容積/コンクリートの絶対容積×100% (1,000-水の絶対容積(Vw)-セメントの絶対容積(Vc)-細骨材の絶対容積(Vs) -粗骨材の絶対容積(Vg))/1,000×100 (容積比で表す)⑤ 練上がりコンクリート(フレッシュコンクリート)の 単位容積質量(㎏/㎥)=単位水量(W)+単位セメント量(C)+単位細骨材量(S) +単位粗骨材量(G) (質量で表す)⑥ 粗骨材の表乾密度(㎏/㎥)=粗骨材の単位質量(G)/粗骨材の絶対質量(Vg) (㎏/㎥で表す)⑦ 細粗骨材の表乾密度(㎏/㎥)=細骨材の単位質量(S)/細骨材の絶対質量(Vs) (㎏/㎥で表す)⑧ AE減水剤の使用量(㎏/㎥)=単位セメント量(C)×AE減水剤の転嫁率(%)/100 (㎏/㎥で表す)⑨ 計画共用期間の級が、短期・標準・長期の場合の普通コンクリートの一般規定 ①単位水量:185㎏/㎥以下 ②単位セメント量:270㎏/㎥以上 ③空気量:4.5% ④水セメント比:65%以下 ⑤塩化物イオン量:0.3㎏/㎥以下⑩ コンクリートの調合設計における大小関係は、 調合強度>調合管理強度>品質基準強度>設計基準強度⑪ コンクリートの品質基準強度は、設計基準強度又は耐久性基準強度のいづれか大きい 方の値となる。 品質基準強度に、構造体強度補正値(S値)を加えて値が調合管理 強度。 調合管理強度に、強度のばらつきなどを考慮して割増したものが、調合強度。⑫ コンクリートの計画共用期間の級と耐久設計基準強度の関係は、 短期(30年):18N/㎡ 標準(65年):24N/㎡ 長期(100年):30N/㎡ 超長期(200年):36N/㎡ (耐久設計基準強度は、計画共用期間の級に応じて定められている)□ コンクリートの調合 (2級)1 2 水セメント比=W/C×100(質量比) 正解2番2 1 水セメント比=W/C×100(質量比) 正解1番3 5 細骨材率=290/(290+390)×100=42.6%(容積比) 正解5番4 × 普通コンクリートの単位水量は、185㎏/㎥以下 誤り5 〇 普通コンクリートの単位セメント量は、270㎏/㎥以上 正しい6 〇 普通コンクリートの水セメント比は、65%以下 正しい7 〇 普通コンクリートの空気量は、4.5% 正しい8 〇 普通コンクリートの塩化物イオン量は、0.3㎏/㎥以下 正しい9 〇 コンクリートの品質基準強度は、設計基準強度又は耐久性基準強度のいづれか大き い方の値となる。 正しい10 × コンクリートの調合設計における大小関係は、調合強度>調合管理強度>品質基準 強度>設計基準強度 誤り11 〇 コンクリートの調合設計における大小関係は、調合強度>調合管理強度>品質基準 強度>設計基準強度 正しい12 × コンクリートの調合設計における大小関係は、調合強度>調合管理強度>品質基準 強度>設計基準強度 誤り13 × コンクリートの調合設計における大小関係は、調合強度>調合管理強度>品質基準 強度>設計基準強度 誤り14 〇 コンクリートの調合設計における大小関係は、調合強度>調合管理強度>品質基準 強度>設計基準強度 正しい15 〇 コンクリートの耐久設計基準強度の関係は、短期(30年):18N/㎡、標準(65年) :24N/㎡、長期(100年):30N/㎡、超長期(200年):36N/㎡ 正しい16 × コンクリートの耐久設計基準強度の関係は、短期(30年):18N/㎡、標準(65年) :24N/㎡、長期(100年):30N/㎡、超長期(200年):36N/㎡ 誤り今回は、RC造の材料編からセメント・骨材・混和材・調合等についてまとめました。次回部材のひび割れ当についてまとめます!今日はこんな言葉です! 何か事件が起きると「大変だ、大変だ」と言いますが、大変だという時は、「大きく変わる」チャンスです。宇宙のしくみ、構造として、損得勘定で、否定的な考え方をしていると損。肯定的な考え方をしていると得なのです。(小林 正観)
Dec 12, 2023
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構造文章編第14回(RC造 材料-2) 構造-21構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)14.RC造(材料-2)今回はRC造の文章問題の中から、コンクリートの材料系-2(単位水量・単位セメント量・中性化・乾燥収縮・打ち込み等)の問題をまとめました。 (問題は、一部修正しているものもあります。)*********************************************** 問題 コンクリート 材料一般-2□ 単位水量・単位セメント量・中性化・乾燥収縮・骨材量・PH・養生・線膨張係数・アルカリ骨材反応(2級)1 コンクリートの単位水量を増大させると、耐久性は低下する。(2級H18)2 コンクリートの乾燥収縮に伴い発生するひび割れは、単位水量が多いものほど発生しや すい。(2級H14,H17)3 コンクリートの中性化は、コンクリート中の水和生成物が空気中の二酸化炭素と徐々に 反応することにより生じる。(2級H15,H19)4 コンクリートの中性化の進行は、水セメント比が大きいものほど遅くなる。 (2級H15,H18)5 コンクリートの水和発熱に伴い発生するひび割れは、単位セメント量が少ないものほど 発生しやすい。(2級H14,H22)6 コンクリートの中性化の進行は、一般に、水セメント比が小さいものほど遅い。 (2級H16)7 コンクリートの乾燥収縮は、単位水量が多いものほど小さい。(2級H19)8 一般に、コンクリートの圧縮強度が大きいほど、中性化速度は小さくなる。 (2級H20)9 コンクリートの水和による発熱量は、単位セメント量が多いほど大きい。 (2級H21)10 コンクリートの乾燥収縮は、単位骨材料が多いものほど小さい。(2級H21)11 中性化速度は、一般に、コンクリートの圧縮強度が高いものほど小さくなる。 (2級H22,H24)12 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が低いものほど大きい。(2級H26,H30)13 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が高いものほど小さい。(大きいほど遅い) (2級H29,R04)14 コンクリートの乾燥収縮は、単位水量が小さくなるほど大きくなる。((2級H30)15 単位水量の少ないコンクリートほど、乾燥収縮の程度は小さくなる。(2級R02,R05)16 水セメント比が小さいコンクリートほど、中性化速度は遅くなる。(2級R02,R04)17 コンクリートの乾燥収縮は、一般に、乾燥開始材齢が遅いほど小さくなる。(2級R03)18 コンクリートの水素イオン濃度(PH)は、12~13程度のアルカリ性を示すので、鉄筋の 腐食を抑制する効果がある。(2級R03)19 中性化とは、コンクリート中の水酸化カルシュウムが空気中の二酸化炭素と反応する ことにより、主に炭酸カルシュウムが生成され、コンクリートのアルカリ性が失われ る現象である。(2級H27)20 コンクリートの線膨張係数は、常温時においては、鉄筋の線膨張係数とほぼ等しい。 (2級H17,H18,H23,H29,R03,R04)21 アルカリ骨材反応によるコンクリートのひび割れは、骨材が膨張することにより生じ る。(2級H15)22 アルカリ骨材反応によるコンクリートのひび割れは、骨材中の成分がセメントペースト 中に含まれるアルカリ分と反応し、骨材が膨張することによって生じる。(2級R03,R04)23 アルカリ骨材反応は、骨材中の成分がセメントペースト中に含まれる塩化物イオンと反応 し、骨材が膨張する現象である。(2級H25) 24 アルカリ骨材反応とは、骨材がセメントペースト中に含まれるアルカリ成分と化学反応を 起こし、水分を吸収して膨張することによって、コンクリートにひび割れを生じさせる現 象である。(2級H27)□ 単位水量・単位セメント量・中性化・乾燥収縮・骨材量・PH・養生・線膨張係数(1級)1 コンクリートの硬化初期の期間中に水分が不足すると、セメントの水和反応に必要な水分 が不足し、コンクリートの初期発現に支障をきたす。(1級H21)2 コンクリートの硬化初期の期間中にコンクリートの温度が2℃を下回ると、コンクリートの 強度発現が遅延する。(1級H21)3 乾燥収縮による変形は、主として、コンクリート中の水分が蒸発することによって生じる。 (1級H22)4 コンクリートの単位水量を大きくすると、構造体コンクリートに乾燥収縮によるひび割れ が発生しやすくなり、耐久性が低下する。(1級H16)5 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートにおいては、計画共用期間の級が 短期・標準・長期の場合、水セメント比の最大値は65%とし、単位水量は185kg/㎥以下 とする。(1級H16)6 水和熱及び乾燥収縮によるコンクリートのひび割れは、単位セメント量が少ないコンク リートほど発生しにくい。(1級H18,H23,R01)7 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が大きいほど遅い。(1級H18,H23)8 普通ポルトランドセメントを用いる場合、一般に、コンクリートの水セメント比が小さい ほど、大気中における中性化速度は速くなる。(1級H19)9 コンクリートの中性化速度は、水セメント比が小さいほど速い。(1級H19,H24)10 コンクリートの中性化速度は、水セメント比が小さいほど遅くなる。(1級H28)11 乾燥収縮によるひび割れは、水セメント比が同じ場合、単位セメント量が多いコンク リートほど発生しにくい。(1級H30)12 水セメント比が同一であれば、単位セメント量が少ないほど、乾燥収縮によるひび割れ の少ないコンクリートとなる。(1級H26)13 乾燥収縮によるコンクリートのひび割れは、一般に、単位水量が大きいほど発生しやす い。(1級R04)14 水和熱及び乾燥収縮によるコンクリートのひび割れは、一般に、単位セメント量が小さ いほど発生しやすい。(1級R04)15 鉄筋コンクリート構造において、鉄筋とコンクリートの線膨張係数が大きく異なるので、 温度変化による影響を考慮する。(1級H17)16 常温におけるコンクリートの熱による膨張変形は、一般鋼材のそれとほぼ同じである。 (1級H22)17 常温近傍におけるコンクリートの熱による膨張変形は、一般鋼材のそれとほぼ同じであ る。(1級H25)18 常温における軽量コンクリート1 種の線膨張係数は、一般の鋼材とほぼ等しく、鋼材と 同じ値を用いることが多い。(1級R05)□ コンクリート打ち込み・コールドジョイント・ブリーディング・エフロレッセンス・スランプ(2級)1 コンクリートの強度発現に支障が生じないよう、原則として、コンクリートの打ち込み中 及び打ち込み後5日間は、コンクリートの温度が2℃を下回らないようにする。(2級H20)2 打ち込み後のコンクリートの沈みによって生じるひび割れを防止するためには、コンク リートの硬化前にタンピング等の処置を行う。(2級H20)3 コールドジョイントを防止するためには、先に打ち込まれたコンクリートの凝結が始ま る前に、次のコンクリートを打ち重ねる必要がある。(2級H24,H29,R02)4 コールドジョイントとは、先に打ち込んだコンクリートと、後から打ち込んだコンクリ ートとの打ち継ぎ部分に生じる、コンクリートが一体化していない継目である。 (2級H27)5 ブリーディングは、フレッシュコンクリート中の練り混ぜ水の一部が分離して、上面に向 かって上昇する現象である。(2級H25) 6 エフロレッセンス(白華)は、コンクリート中の炭酸カルシュウムなどがコンクリートの 表面に析出した、白色の物質である。(2級H25)7 ブリーディングとは、コンクリートを打ち込んだ直後から練り混ぜ水の一部が分離して、 コンクリートの上面に上昇する現象である。(2級H27)8 コンクリートのスランプは、単位水量が多いものほど大きい。(2級H21)9 スランプとは、スランプコーンを静かに鉛直に引き上げた後の平板上からのコンクリート 中央部までの高さをいう。(2級H20)10 スランプとは、スランプコーンを静かに鉛直に引き上げた後のコンクリート頂部中央の 下がった寸法をいう。(2級H23)11 一般に、スランプを大きくしていくと、コンクリートの材料分離が生じやすくなる。 (2級H24)12 コンクリートのスランプは、空気量が増えると大きくなる。(2級R03)□ 各種コンクリート・コンクリート打ち込み・コールドジョイント・ブリーディング・エフロレッセンス・スランプ(1級)1 高強度コンクリートは、火災時において、急激な加熱に伴う水分の膨張により爆裂を生じ ることがある。(1級H15)2 凍結融解作用を受けるコンクリートの設計要求性能は、膨張性ひび割れ、組織崩壊、ポッ プアウト等の有害な劣化を生じないことを目標とする。(1級H17)3 海水の作用を受けるコンクリートは、塩化物イオンの浸透によって計画共用期間内に鉄筋 腐食が生じることのないような品質のものとする。(1級H17)4 マスコンクリートによる構造体コンクリートの強度は、供試体によらない場合、強度を 保証する材齢において品質基準強度以上とする。(1級H17)5 高強度コンクリートは、一般に、通常のコンクリートよりも組織が緻密であるため、中 性化の進行や塩化物イオンの浸透に対する抵抗性に優れている。(1級H19)6 設計基準強度80N/㎟以上の高強度コンクリートの火災時の爆裂防止対策として、コンク リート中に有機繊維を混入した。(1級H27)7 マスコンクリートにおける温度ひび割れ対策として、水和熱の小さい中庸熱ポルトラン ドセメントや、低熱ポルトランドセメントを用いることは有効である。(1級H26)8 コンクリートのスランプは、一般に、コンクリートの単位水量を小さくするほど大きく なる。(1級H15,R02)9 普通コンクリートのスランプは、調合管理強度が33N/㎥未満の場合、21㎝以下とする。 (1級H16) ***************************************************解説コンクリート材料一般-2 □ 単位水量・単位セメント量・中性化・乾燥収縮・骨材量・PH・養生・線膨張係数・アルカリ骨材反応① コンクリートの単位水量が大きいものは、①乾燥収縮量が大きくひび割れしやすい ②スランプが大きくなり材料分離を起こしやすくなる ③耐久性は低下する② コンクリートの単位セメント量が大きいものは、①水和熱が大きくひび割れしやすい ②乾燥収縮によるひび割れしやすい③ コンクリートの単位骨材量が大きいものは、乾燥収縮量が小さくひび割れしにくい④ コンクリートの乾燥収縮は、コンクリート中の水分が蒸発することにより生ずる。また、 ①単位水量が大きい ②単位セメント量が大きい ③単位骨材量が小さい ④乾燥開始材齢が早い、ものほど大きくなる ⑤ セメントは水と反応(水和反応)して硬化する水硬性、しっくいは空気中の二酸化炭素 と反応して硬化する気硬性。水和後のセメントは、水素イオン濃度(PH)12~13の強 アルカリ性を示し、鉄筋の腐食を抑制する効果がある。⑥ セメントの水和反応時に必要な水分が不足すると、コンクリートの初期硬化発現に支障 をきたす。また、温度も重要で硬化初期の気乾中にコンクリート温度が2℃を下回ると強 度発現が遅延する。打ち込み後5日間は2℃を下まわらないようにする。⑦ コンクリートの中性化は、セメントの水和反応により生成したアルカリ性の水酸化カルシ ウムが空気中の二酸化炭素によって、表面から徐々に炭酸カルシュムに変化して中性にな ることをいう。⑧ コンクリートの中性化速度は、①水セメント比が大きい ②単位セメント量が小さい ③圧縮強度が低い ④フライアッシュセメントを用いたもの、ほど早くなる(大きくなる)⑨ 鉄筋コンクリート造は、脆性材料であるコンクリートを靭性材料である鉄筋で補強したも ので、お互いの弱点を補いあっている。また、お互いの線膨張係数(熱膨張係数)がほぼ 等しく温度変化があっても一体となって伸縮する。 ⑩ アルカリ骨材反応とは、骨材中のシリカ鉱物がコンクリート中のアルカリ金属イオンと反 応することにより、水分を吸収して膨張し、コンクリートの表面に亀甲状のひび割れ等を 生じさせる現象。対策として、シリカ鉱物を含まない骨材を用いるか、アルカリ分の少な いセメント(高炉セメントB種など)を用いる。⑪ 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートは、計画共用期間の級が短期・標準・ 長期の場合、水セメント比の最大値は65%、単位水量は185kg/㎥以下とする。□ 単位水量・単位セメント量・中性化・乾燥収縮・骨材量・PH・養生・線膨張係数・アルカリ骨材反応(2級)1 〇 コンクリートの単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きくひび割れしやすくなり、 耐久性は低下する 正しい2 〇 コンクリートの単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きくひび割れしやすい 正しい3 〇 コンクリートの中性化は、セメントの水和反応により空気中の二酸化炭素によって、 表面から徐々に炭酸カルシュムに変化して中性になることをいう 正しい4 × コンクリートの中性化速度は、水セメント比が大きいほど早くなる 誤り5 × コンクリートの単位セメント量が大きいものは、①水和熱が大きくひび割れしやすい ②乾燥収縮によるひび割れしやすい 誤り6 〇 コンクリートの中性化速度は、水セメント比が大きいほど早くなる(大きくなる) 正しい7 × コンクリートの単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きくひび割れしやすい 誤り8 〇 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が低いほど早くなる(大きくなる) 正しい9 〇 コンクリートの単位セメント量が大きいものは、水和熱が大きくひび割れしやすい 正しい10 〇 コンクリートの単位骨材量が大きいものは、乾燥収縮量が小さくひび割れしにくい 正しい11 〇 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が低いほど早くなる(大きくなる) 正しい12 〇 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が低いほど早くなる(大きくなる) 正しい13 〇 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が低いほど早くなる(大きくなる) 正しい14 × コンクリートの単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きくひび割れしやすい 誤り15 〇 コンクリートの単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きくひび割れしやすい 正しい16 〇 コンクリートの中性化速度は、水セメント比が大きいほど早くなる 正しい17 〇 コンクリートの乾燥収縮は、乾燥開始材齢が早いものほど大きくなる 正しい18 〇 水和後のセメントは、水素イオン濃度(PH)12~13の強アルカリ性を示し、鉄筋の 腐食を抑制する硬化がある。 正しい19 〇 コンクリートの中性化は、セメントの水和反応により生成したアルカリ性の水酸化 カルシウムが空気中の二酸化炭素によって、表面から徐々に炭酸カルシュムに変化 して中性になること。 正しい20 〇 コンクリートと鉄筋は、線膨張係数がほぼ等しく温度変化があっても一体となって 伸縮する。 正しい21 〇 アルカリ骨材反応とは、骨材中のシリカ鉱物がコンクリート中のアルカリ金属イオン と反応することにより、水分を吸収して膨張し、コンクリートの表面に亀甲状のひび 割れ等を生じさせる現象。 正しい22 〇 アルカリ骨材反応とは、骨材中のシリカ鉱物がコンクリート中のアルカリ金属イオン と反応することにより、水分を吸収して膨張し、コンクリートの表面に亀甲状のひび 割れ等を生じさせる現象。 正しい23 × アルカリ骨材反応とは、骨材中のシリカ鉱物がコンクリート中のアルカリ金属イオン と反応することにより、水分を吸収して膨張し、コンクリートの表面に亀甲状のひび 割れ等を生じさせる現象。 誤り24 〇 アルカリ骨材反応とは、骨材中のシリカ鉱物がコンクリート中のアルカリ金属イオン と反応することにより、水分を吸収して膨張し、コンクリートの表面に亀甲状のひび 割れ等を生じさせる現象。 正しい□ 単位水量・単位セメント量・中性化・乾燥収縮・骨材量・PH・養生・線膨張係数(1級)1 〇 セメントの水和反応時に必要な水分が不足すると、コンクリートの初期硬化発現に支障 をきたす。 正しい2 〇 硬化初期の気乾中にコンクリート温度が2℃を下回ると強度発現が遅延する。打ち込み 後5日間は2℃を下まわらないようにする。 正しい3 〇 コンクリートの乾燥収縮は、コンクリート中の水分が蒸発することにより生ずる。 正しい4 〇 コンクリートの単位水量が大きいものは、乾燥収縮量が大きくひび割れしやすく耐久性 は低下する。 正しい5 〇 普通ポルトランドセメントを用いた普通コンクリートは、計画共用期間の級が短期・ 標準・長期の場合、水セメント比の最大値は65%、単位水量は185kg/㎥以下とする。 正しい6 〇 コンクリートの単位セメント量が大きいものは、①水和熱が大きくひび割れしやすい ②乾燥収縮によるひび割れしやすい 正しい7 〇 コンクリートの中性化速度は、圧縮強度が低いほど早くなる(大きくなる) 正しい8 × コンクリートの中性化速度は、水セメント比が大きいほど早くなる 誤り9 × コンクリートの中性化速度は、水セメント比が大きいほど早くなる 誤り10 〇 コンクリートの中性化速度は、水セメント比が大きいほど早くなる 正しい11 × コンクリートの乾燥収縮は、単位セメント量が大きいものほど発生しやすい 誤り12 〇 コンクリートの乾燥収縮は、単位セメント量が少ないものほど少なくなる 正しい13 〇 コンクリートの乾燥収縮は、単位水量が大きいほど発生しやすい。 正しい14 × コンクリートの単位セメント量が小さいのは、水和熱が小さくひび割れしにくい。 また、乾燥収縮によるひび割れもしにくい。 誤り15 × コンクリートと鉄筋の線膨張係数は、ほぼ等しく温度変化があっても一体となって 伸縮する。 誤り16 〇 コンクリートと鉄筋の線膨張係数は、ほぼ等しく温度変化があっても一体となって 伸縮する。 正しい17 〇 コンクリートと鉄筋の線膨張係数は、ほぼ等しく温度変化があっても一体となって 伸縮する。 正しい18 〇 コンクリートと鉄筋の線膨張係数は、ほぼ等しく温度変化があっても一体となって 伸縮する。 正しい□ 各種コンクリート・コンクリート打ち込み・コールドジョイント・ブリーディング・エフロレッセンス・スランプ① コンクリート打ち込み後の沈みによる沈みき裂を防止するには、硬化前にタンピング等の 処置を行う。② コールドジョイントとは、先に打ち込んだコンクリートと、後から打ち込んだコンクリー トとの間が、完全に一体化していない継ぎ目。コールドジョイントを防止するためには、 先に打ち込んだコンクリートの凝結が始まる前に、次のコンクリートをうち重ねる。③ ブリーディングとは、コンクリート打ち込み後、練り混ぜ水の一部が上面に向かって上昇 する現象をいう。④ エフロレッセンスとは、コンクリートやモルタルに含まれる炭酸カルシュムなどが原因で、 表面に析出する白色の物質をいう。⑤ スランプとは、スランプ試験においてスランプコーンを引き上げたときのスランプコーン 天端からの下がり量をいう。単位水量や空気量が大きくなると、スランプは大きくなる。 スランプが大きいと、コンクリートが分離しやすくなる。⑥ スランプは、調合管理強度が33N/㎟未満の場合18㎝以下、33N/㎟以上の場合21㎝以下 とする。⑦ 高強度コンクリートは、通常のコンクリートに比べて、組織が緻密であるので火災時にお いて、急激な加熱に伴う水分の膨張により爆裂しやすく、部材の体力低下を生じる危険性 が大きい。コンクリート混練時にポリプロピレン等の有機繊維を混入する等の爆裂対策を 行う。⑧ 高強度コンクリートは、組織が緻密であるため、中性化の進行や塩化物イオンの浸透に対 する抵抗性に優れている。⑨ 凍結融解作用を受けるコンクリートの設計要求性能は、膨張性ひび割れ、組織崩壊、スケ ーリング、ポップアウトなど有害な劣化を生じないことを目標とする。⑩ 海水の作用を受けるコンクリートは、塩化物イオンの浸透によって計画共用期間内に鉄筋 腐食が生じる事のないような品質のものとする。⑪ マスコンクリート(大断面のコンクリート)は、水和熱による温度上昇を防ぐために、所 要の品質が得られる範囲内で単位セメント量を少なくする方法と、できるだけ発熱量の小 さいセメント(低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、混合セメント C種など)を使用する方法がある。強度は供試体によらない場合、強度を保証する材齢に おいて品質基準強度以上とする。□ コンクリート打ち込み・コールドジョイント・ブリーディング・エフロレッセンス・スランプ(2級)1 〇 コンクリートの硬化初期の気乾中にコンクリート温度が2℃を下回ると強度発現が遅延 する。打ち込み後5日間は2℃を下まわらないようにする。 正しい2 〇 コンクリート打ち込み後の沈みによる沈みき裂を防止するには、硬化前にタンピング等 の処置を行う。 正しい3 〇 コールドジョイントを防止するためには、先に打ち込んだコンクリートの凝結が始ま る前に、次のコンクリートをうち重ねる。 正しい4 〇 コールドジョイントとは、先に打ち込んだコンクリートと、後から打ち込んだコンク リートとの間が、完全に一体化していない継ぎ目をいう。 正しい5 〇 ブリーディングとは、コンクリート打ち込み後、練り混ぜ水の一部が上面に向かって 上昇する現象をいう。 正しい6 〇 エフロレッセンスとは、コンクリートやモルタルに含まれる炭酸カルシュムなどが原 因で、表面に析出する白色の物質をいう。 正しい7 〇 ブリーディングとは、コンクリート打ち込み後、練り混ぜ水の一部が上面に向かって 上昇する現象をいう。 正しい8 〇 スランプは、単位水量や空気量が大きくなると大きくなる。 正しい9 × スランプとは、スランプ試験においてスランプコーンを引き上げたときのスランプコー ン天端からの下がり量をいう。 誤り10 〇 スランプとは、スランプ試験においてスランプコーンを引き上げたときのスランプコ ーン天端からの下がり量をいう。 正しい11 〇 スランプが大きいと、コンクリートが分離しやすくなる。 正しい12 〇 スランプは、単位水量や空気量が大きくなると大きくなる。 正しい□ 各種コンクリート・コンクリート打ち込み・コールドジョイント・ブリーディング・エフロレッセンス・スランプ(1級)1 〇 高強度コンクリートは、通常のコンクリートに比べて、組織が緻密であるので火災時 において、急激な加熱に伴う水分の膨張により爆裂しやすく、部材の体力低下を生じ る危険性が大きい。 正しい2 〇 凍結融解作用を受けるコンクリートの設計要求性能は、膨張性ひび割れ、組織崩壊、 スケーリング、ポップアウトなど有害な劣化を生じないことを目標とする。 正しい3 〇 海水の作用を受けるコンクリートは、塩化物イオンの浸透によって計画共用期間内に 鉄筋腐食が生じる事のないような品質のものとする。 正しい 4 〇 マスコンクリートの強度は、供試体によらない場合、強度を保証する材齢において品 質基準強度以上とする。 正しい5 〇 高強度コンクリートは、組織が緻密であるため、中性化の進行や塩化物イオンの浸透 に対する抵抗性に優れている。 正しい6 〇 高強度コンクリートは、通常のコンクリートに比べて、組織が緻密であるので火災時 において、急激な加熱に伴う水分の膨張により爆裂しやすく、部材の体力低下を生じ る危険性が大きい。コンクリート混練時にポリプロピレン等の有機繊維を混入する等 の爆裂対策を行う。 正しい7 〇 マスコンクリート(大断面のコンクリート)は、水和熱による温度上昇を防ぐために、 所要の品質が得られる範囲内で単位セメント量を少なくする方法と、できるだけ発熱 量の小さいセメント(低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、混 合セメントC種など)を使用する方法がある。 正しい8 × 単位水量や空気量が大きくなると、スランプは大きくなる。 誤り9 × スランプは、調合管理強度が33N/㎟未満の場合18㎝以下、33N/㎟以上の場合21㎝以 下とする。 誤り今回は、RC造の材料編から単位水量・単位セメント量による乾燥収縮、中性化・打ち込み等を中心にまとめました。次回はコンクリートの調合についてまとめます!今日はこんな言葉です!「宿命」とは性別や親兄弟など生まれながらに決定していること。「運命」というのは「運ばれてくるもの」「運ばれてくる命題」。生きていく中で自分の意志で何かを決定できる現象。運命は「人」によって運ばれてくる。「自分は運が悪かった」と思う人は、日常生活を見直してみると良いかもしれません。 (小林 正観)
Dec 4, 2023
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構造-20構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)13.RC造-1(材料-1)今回からはRC造の文章問題です。まず、コンクリートの材料系の問題から始めます。(問題は、一部修正しているものもあります。)*********************************************問題コンクリート 材料一般□ 圧縮強度・引張強度・気乾単位容積質量・ヤング係数・供試体(2級)1 コンクリートの圧縮強度は、引張強度の10倍程度である。(2級H14)2 コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が小さいものほど大きい。 (2級H14,H15,H29)3 コンクリートのヤング係数は、一般に、圧縮強度が高いものほど大きい。 (2級H14,H15,H19,H26,R01,R04)4 コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が大きいものほど小さい。 (2級H16,H20,H21,H26)5 コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度である。(2級H16H18,,H24)6 コンクリートのヤング係数は、圧縮強度には関係なく、ほぼ一定である。 (2級H16,H28)7 硬化した普通コンクリートの気乾単位容積質量の標準的な範囲は、2.2~2.4t/㎥である。 (2級H17,H19)8 コンクリートの強度の大小関係は、圧縮強度>曲げ強度>引張強度である。 (2級H19,H22,H28)9 コンクリートのヤング係数は、圧縮強度が大きいものほど小さい。(2級H21,H29)10 コンクリートの短期許容圧縮応力度は、設計基準強度に2/3を乗じた値である。 (2級H22,H26)11 普通コンクリートの気乾単位容積質量の標準的な範囲は、2,200~2,400㎏/㎥である。 (2級H23)12 コンクリートの養生期間中の温度が高いほど、一般に、初期材齢の強度発現は妨げられ るが、長期材令の強度増進は大きくなる。(2級H29)13 長期許容圧縮応力度は、設計基準強度に2/3を乗じた値である。(2級H29)14 コンクリートのヤング係数は、単位容積質量が大きくなるほど大きくなる。(2級H30)15 コンクリートは、養生温度が低くなるほど、材齢初期の強度発現が遅くなる。(2級H30)16 コンクリートの圧縮強度は、一般に、曲げ強度よりも大きい。(2級R01,R05)17 気乾単位容積質量が大きいコンクリートほど、ヤング係数は大きくなる。(2級R02,R05)18 コンクリートの圧縮強度、引張強度、曲げ強度のうち、最も小さい値となるのは曲げ強度 である。(2級R02)19 コンクリート養生期間中の温度が高いほど、一般に、初期材齢の強度発現は促進されるが、 長期材齢の強度増進は小さくなる。(2級R03)20 コンクリートの長期許容圧縮応力度及び短期許容圧縮応力度は、設計基準強度にそれぞれ、 1/3、2/3を乗じた値である。(2級H27) 21 コンクリートの耐久設計基準強度は、計画供用期間の級が「標準」の場合より「長期」 の場合のほうが小さい。(2級R04) 22 コンクリートの設計基準強度は、品質基準強度よりも大きい。(2級R05) 23 コンクリートの調合強度は、調合管理強度よりも大きい。(2級R05) 24 断面積が7,850㎟のコンクリートの円柱供試体(圧縮強度試験用供試体)に荷重を加え て圧縮強度試験を行ったところ、314.0KNで最大荷重に達し、以降、荷重は減少し、 282.6KNで急激に耐力が低下した。このコンクリートの圧縮強度として、正しいものは、 次のうちどれか。(2級H22) 1 42N/㎟ 2 40N/㎟ 3 38N/㎟ 4 36N/㎟ 5 34N/㎟ 25 断面積が7,850㎟のコンクリートの円柱供試体(圧縮強度試験用供試体)に荷重を加え て圧縮強度試験を行ったところ、282.60KNで最大荷重に達し、以降、荷重は減少し、 251.26KNで急激に耐力が低下した。このコンクリートの圧縮強度として、正しいもの は、次のうちどれか。(2級R04) 1 24.0N/㎟ 2 28.0N/㎟ 3 32.0N/㎟ 4 36.0N/㎟ 5 40.0N/㎟ □ 圧縮強度・引張強度・せん断強度・気乾単位容積質量・ヤング係数・ヤング係数比・供試体(1級) 1 コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、一般に、コンクリートの設計基準強度 が高くなるほど大きくなる。(1級H15) 2 コンクリートの耐久設計基準強度Fbは、構造物の設計時に定めた耐久性を確保するため に必要な強度であり、「計画共用期間の級」に応じて定められている。(1級H15) 3 コンクリートのヤング係数は、設計基準強度が同じ場合、一般に、使用する骨材により 異なる。(1級H15) 4 普通コンクリートの気乾単位容積質量の範囲は、2.1t/㎥を超え2.5t/㎥以下を標準とす る。(1級H16) 5 コンクリートの設計基準強度は、構造設計において基準としたコンクリートの圧縮強度 である。(1級H16、H19) 6 コンクリートのヤング係数は、コンクリートの気乾単位体積重量又は設計基準強度が大 きいほど、大きな値となる。(1級H18,H26,R02)7 コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が大きいほど小さい。(1級H18) 8 普通コンクリートの圧縮強度時のひずみどは、1×10-2程度である。(1級H18) 9 普通コンクリートのポアソン比は0.2程度である。(1級H19) 10 コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度であるが、曲げ材の引張側では引張 強度は無視するため、許容引張応力度は規定されていない。(1級H20) 11 コンクリートの気乾単位体積重量が同じで設計基準強度が2倍になると、コンクリート のヤング係数もほぼ2倍となる。(1級H20) 12 軽量コンクリ-ト1種の許容せん断応力度は、長期・短期ともに、同じ設計基準強度の 普通コンクリートの許容せん断応力度の0.9倍である。(1級H20) 13 コンクリートのせん断弾性係数は、一般に、ヤング係数の0.4倍程度である。 (1級H20,H29) 14 柱の断面算定において、コンクリートに対する鉄筋のヤング係数比nは、コンクリート の設計基準強度が高くなるほど大きな値とした。(1級H27,H30) 15 超高層建築物に異なる強度のコンクリートを使用するので、コンクリートの設計基準強 度ごとに、異なる単位体積重量を用いて、建築物の重量を計算した。(1級H27) 16 コンクリートのヤング係数は、圧縮強度が同じ場合、一般に、使用する骨材により異な る。(1級H25) 17 コンクリートの圧縮強度は、水セメント比が小さいほど高い。(1級H24,R01) 18 コンクリートのヤング係数は、コンクリートの圧縮強度が高いほど大きい。(1級R01) 19 近年では、設計基準強度が100N/㎟を超えるコンクリートも使用されてきている。 (1級H23) 20 コンクリートのヤング係数は、単位体積重量が大きいほど大きい。(1級H24)21 コンクリートの引張強度は、一般に、コンクリートの圧縮強度が大きいほど大きくなる。 (1級H24,H30,R04) 22 コンクリートの硬化初期の期間中に、コンクリートの温度が想定した温度より著しく低 いと、一般に、強度発現が遅延する。(1級R03)23 コンクリートのヤング係数は、一般に、応力ひずみ曲線上における圧縮強度時の点と原 点を結ぶ直線の勾配で表される。(1級H26,R03)24 局部圧縮を受けるコンクリートの支圧強度は、一般に、全圧縮を受けるコンクリートの 圧縮強度よりも小さい。(1級H29)25 軽量コンクリート1 種のせん断弾性係数は、一般に、ヤング係数が大きいほど大きい。 (1級R05)26 軽量コンクリート1 種のヤング係数は、一般に、同じ設計基準強度の普通コンクリート のヤング係数に比べて小さい。(1級R05)27 軽量コンクリート1 種の許容せん断応力度は、一般に、同じ設計基準強度の普通コンク リートの許容せん断応力度と等しい。(1級R05)28 コンクリートの供試体の圧縮強度は、形状が相似の場合、一般に、供試体寸法が小さい ほど大きくなる。(1級H19)29 水中で養生したコンクリートの強度は、同一温度の大気中で養生したものよりも小さく なる。(1級H25)30 水中で養生したコンクリートの圧縮強度は、同一温度の大気中で養生したものよりも大 きくなる。(1級R02)31 一軸圧縮を受けるコンクリートの円柱試験体の圧縮強度ひずみは、圧縮強度が大きいほ ど大きくなる。(1級H28,R02)32 圧縮強度試験用供試体を用いた圧縮強度試験において、荷重速度が速いほど小さい強度 を示す。(1級H23)33 耐震診断等で構造体コンクリートから採取される円柱コア供試体の圧縮強度は、直径に 対する高さの比が小さくなると小さくなる。(1級H28)34 コンクリートの引張強度は、一般に、円柱供試体を用いた直径方向の圧縮試験(割裂試 験)により間接的に求められる。(1級H28) 35 コンクリートの圧縮強度は、一般 に、材齢が同じ場合、大気中で養生した供試体よりも、大気と同一温度の水中で養生し た供試体の方が大きくなる。(1級H29)36 コンクリートの圧縮強度試験において、一般に、コンクリート供試体の形状が相似の場 合、供試体寸法が小さいほど、圧縮強度は大きくなる。(1級H30,R03)37 コンクリートの圧縮強度試験用供試体を用いた圧縮強度試験において、荷重速度が速い ほど大きい強度を示す。(1級R03)*********************************************** 解説 □ コンクリートの強度① コンクリートの圧縮強度は、一般に、水セメント比に反比例する。② コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度、許容引張応力度は無視する。③ 普通コンクリートの気乾単位容積質量は、2.1t/㎥~2.5t/㎥。 軽量コンクリート 1種は1.8t/㎥~2.1t/㎥、2種は1.4t/㎥~1.8t/㎥。④ コンクリートの単位体積重量は、設計基準強度により異なる。超高層建築物のように 異なる強度のコンクリートを使用する場合は、設計基準強度ごとに異なる単位体積重 量を用いる。⑤ コンクリート強度の大小関係は、圧縮>曲げ>引張⑥ コンクリートの長期許容応力度は、設計基準強度Fcの1/3倍。短期許容応力度は、設計 基準強度Fcの2/3倍(長期の2倍)⑦ 軽量コンクリートの許容せん断応力度は、普通コンクリートの許容せん断応力度の0.9倍⑧ ⑨ コンクリートの養生期間中の温度が高いと強度発現が早くなるが、あまり高くなると、 長期にわたる強度増進は少なく、強度が低下することもある。また、養生期間中の温度 が低いと強度発現が遅くなるので、調合時に温度補正をしたり、加熱養生を行う必要が ある。⑩ 計画共用期間の級と耐久設計基準強度の関係は、短期:18N/㎡、標準:24N/㎡、 長期:30N/㎡、超長期:36N/㎡ (耐久設計基準強度は、計画共用期間の級に応じて 定められている)⑪ コンクリートの調合設計における大小関係は、 調合強度>調合管理強度>品質基準強度>設計基準強度⑫ コンクリートの品質基準強度は、設計基準強度又は耐久性基準強度のいづれか大きい方 の値となる。 品質基準強度に、構造体強度補正値(S値)を加えて値が調合管理強度。 調合管理強度に、強度のばらつきなどを考慮して割増したものが、調合強度。⑬ コンクリートの設計基準強度(Fc)は、構造計算において基準とした圧縮強度で、材齢 四週間の圧縮強度を表す。⑭ コンクリートの圧縮強度は、最大荷重(N)を供試体の断面積(A)で除した値。 σ=N/A⑮ ⑯ コンクリートのヤング係数は、最大強度の1/3~1/4の応力の点と原点を結ぶ直線の勾配 で表す。⑰ 強度の小さいコンクリートほど同じ応力度に対するひずみ度は大きい。⑱ 普通コンンクリートに比べて軽量コンクリートの方が、最大圧縮強度を超えてから後の 応力低下が大きい。⑲ コンクリートの最大圧縮応力時のひずみ度は、1.5×10-3~3.0×10-3程度である。 圧縮強度が大きいコンクリートほど、圧縮強度時のひずみは大きくなる。⑳㉑ コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量(気乾単位容積質量)が大きいほど、 設計基準強度(圧縮強度)が大きいほど大きい。気乾単位体積重量は、使用する骨材に より異なる。㉒ 普通コンンクリートのポアソン比(横ひずみ度/垂直ひずみ度)は0.2程度、コンクリート のせん断弾性係数は0.88×10⁴(ヤング係数の0.4倍程度)㉓ コンンクリートのせん断弾性係数は、ヤング係数に比例する。㉔ ヤング係数比とは、コンクリートに対する鉄筋のヤング係数の比 n=Es/Ec (Es:鉄筋のヤング係数、Ec:コンクリートのヤング係数)㉕ 局部圧縮を受けるときのコンクリートの支圧強度は、局部圧縮を受ける部分の周辺の コンクリートによる拘束作用があるため、全面圧縮を受けるときの強度よりも大きい。㉖ コンクリート供試体の圧縮強度は、①形状が相似で同じ断面形でも、寸法の小さなもの ほど強度は大きい。②荷重速度(載荷速度)が早いほど強度は大きい。 ③直径に対する高さの比が小さいほど大きくなる。㉗ コンクリートは、空気中養生に比べ、水中養生の方が強度の増進が期待できる。㉘ コンクリートの引張強度は、円柱供試体を用いた割裂試験により、間接的に求めること ができる。□ 圧縮強度・引張強度・気乾単位容積質量・ヤング係数・供試体(2級) 1 〇 引張強度は、圧縮強度の1/10 正しい 2 〇 圧縮強度は、水セメント比に反比例する 正しい 3 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量、設計基準強度が大きいほど大き くなる 正しい4 〇 圧縮強度は、水セメント比に反比例する 正しい5 〇 引張強度は、圧縮強度の1/10 正しい6 × コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量、設計基準強度が大きいほど大きく なる。鋼材は一定 誤り7 〇 普通コンクリートの気乾単位容積質量は、2.1t/㎥~2.5t/㎥ 正しい9 〇 コンクリート強度の大小関係は、圧縮>曲げ>引張 正しい10 × コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量、設計基準強度が大きいほど大き くなる。 誤り11 〇 コンクリートの短期許容応力度は、設計基準強度Fcの2/3倍(長期の2倍) 正しい12 〇 普通コンクリートの気乾単位容積質量は、2.1t/㎥~2.5t/㎥ 正しい13 × コンクリートの養生期間中の温度が高いと強度発現が早くなるが、あまり高くなる と、長期にわたる強度増進は少なく、強度が低下することもある。 誤り14 × コンクリートの長期許容応力度は、設計基準強度Fcの1/3倍 誤り15 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量、設計基準強度が大きいほど大き くなる。 正しい16 〇 生期間中の温度が低いと強度発現が遅くなるので、調合時に温度補正をしたり、加熱 養生を行う必要がある。 正しい17 〇 コンクリート強度の大小関係は、圧縮>曲げ>引張 正しい18 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量、設計基準強度が大きいほど大き くなる。 正しい19 × コンクリート強度の大小関係は、圧縮>曲げ>引張 誤り20 〇 コンクリートの養生期間中の温度が高いと強度発現が早くなるが、あまり高くなる と、長期にわたる強度増進は少なく、強度が低下することもある。 正しい21 〇 コンクリートの長期許容応力度は、設計基準強度Fcの1/3倍。短期許容応力度は、 設計基準強度Fcの2/3倍(長期の2倍) 正しい22 × 計画共用期間の級と耐久設計基準強度の関係は、短期:18N/㎡、標準:24N/㎡、 長期:30N/㎡、超長期:36N/㎡ 誤り23 × コンクリートの調合設計における大小関係は、 調合強度>調合管理強度>品質基準強度>設計基準強度 誤り24 〇 コンクリートの調合設計における大小関係は、 調合強度>調合管理強度>品質基準強度>設計基準強度 正しい25 2番 σ=N/A 314,000/7,850=40N/㎟26 4番 σ=N/A 282,600/7,850=36N/㎟□ 圧縮強度・引張強度・せん断強度・気乾単位容積質量・ヤング係数・ヤング係数比・供試体(1級)1 × n=Es/Ec コンクリートの設計基準強度が高くなるとコンクリートのヤング係数 (Ec)が大きくなり、ヤング係数比は小さくなる 誤り2 〇 計画共用期間の級と耐久設計基準強度の関係は、短期:18N/㎡、標準:24N/㎡、 長期:30N/㎡、超長期:36N/㎡ (耐久設計基準強度は、計画共用期間の級に応じ て定められている) 正しい3 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量(気乾単位容積質量)が大きいほど、 設計基準強度(圧縮強度)が大きいほど大きい。気乾単位体積重量は、使用する骨材に より異なる。 正しい4 〇 普通コンクリートの気乾単位容積質量は、2.1t/㎥~2.5t/㎥ 正しい5 〇 コンクリートの設計基準強度(Fc)は、構造計算において基準とした圧縮強度で、 材齢四週間の圧縮強度を表す。 正しい6 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量(気乾単位容積質量)が大きいほど、 設計基準強度(圧縮強度)が大きいほど大きい。 正しい7 〇 コンクリートの圧縮強度は、一般に、水セメント比に反比例する。 大きいほど小さ くなる。 正しい8 × コンクリートの最大圧縮応力時のひずみ度は、1.5×10-3~3.0×10-3程度である。誤り9 〇 普通コンンクリートのポアソン比(横ひずみ度/垂直ひずみ度)は0.2程度 正しい10 〇 コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度、許容引張応力度は無視する 正しい11 × コンクリートのヤング係数 Ec=3.35×104×(γ/24)2×(Fc/60)1/3 より21/3倍となる 誤り12 〇 軽量コンクリートの許容せん断応力度は、普通コンクリートの許容せん断応力度 の0.9倍 正しい13 〇 コンクリートのせん断弾性係数は0.88×10⁴(ヤング係数の0.4倍程度) 正しい14 × コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量(気乾単位容積質量)が大きいほ ど、設計基準強度(圧縮強度)が大きいほど大きい。 誤り15 〇 コンクリートの単位体積重量は、設計基準強度により異なる。超高層建築物のよう に異なる強度のコンクリートを使用する場合は、設計基準強度ごとに異なる単位体積 重量を用いる 正しい16 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量(気乾単位容積質量)が大きいほ ど、設計基準強度(圧縮強度)が大きいほど大きい。気乾単位体積重量は、使用する 骨材により異なる 正しい17 〇 コンクリートの圧縮強度は、一般に、水セメント比に反比例する。 小さいほど高くなる。 正しい18 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量が大きいほど、設計基準強度が大き いほど大きい 正しい19 〇 超高層建築物等に設計基準強度100N/㎟を超えるコンクリートが使用されるようにな っている 正しい20 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量が大きいほど、設計基準強度が大き いほど大きい 正しい21 〇 コンクリートの引張強度は、圧縮強度の1/10程度。圧縮強度が大きくなるほど引張強 度も大きくなる 正しい22 〇 養生期間中の温度が低いと強度発現が遅くなるので、調合時に温度補正をしたり、加 熱養生を行う必要がある。 正しい23 × コンクリートのヤング係数は、最大強度の1/3~1/4の応力の点と原点を結ぶ直線の勾 配で表す 誤り24 × 局部圧縮を受けるときのコンクリートの支圧強度は、局部圧縮を受ける部分の周辺の コンクリートによる拘束作用があるため、全面圧縮を受けるときの強度よりも大きい。 誤り25 〇 コンンクリートのせん断弾性係数は、ヤング係数に比例する。 正しい26 〇 コンクリートのヤング係数は、気乾単位体積重量が大きいほど大きい。軽量コンクリ ートは普通コンクリートより気乾単位体積重量が小さい。 正しい27 × 軽量コンクリートの許容せん断応力度は、普通コンクリートの許容せん断応力度の 0.9倍 誤り28 〇 コンクリート供試体の圧縮強度は、形状が相似で同じ断面形でも、寸法の小さなも のほど強度は大きい。 正しい29 × コンクリートは、空気中養生に比べ、水中養生の方が強度の増進が期待できる。誤り30 〇 コンクリートは、空気中養生に比べ、水中養生の方が強度の増進が期待できる。正しい31 〇 圧縮強度が大きいコンクリートほど、圧縮強度時のひずみは大きくなる。 正しい32 × コンクリート供試体の圧縮強度は、荷重速度(載荷速度)が早いほど強度は大きい。 誤り33 × コンクリート供試体の圧縮強度は、直径に対する高さの比が小さいほど大きくなる。 誤り34 〇 コンクリートの引張強度は、円柱供試体を用いた割裂試験により、間接的に求めるこ とができる。 正しい35 〇 コンクリートは、空気中養生に比べ、水中養生の方が強度の増進が期待できる。 正しい36 〇 コンクリート供試体の圧縮強度は、形状が相似で同じ断面形でも、寸法の小さなもの ほど強度は大きい。 正しい37 〇 コンクリート供試体の圧縮強度は、荷重速度(載荷速度)が早いほど強度は大きい。 正しい**************************************************** 前回から1年程空いてしまいましたが、今回からは構造の文章問題RC造編です。RC造に関する問題は、1級でも2級でも出題頻度の高いところですので、ここでしっかり確認してみてください。まずは材料系の問題の中から、コンクリートの強度を中心にまとめました。 今日はこんな言葉です!全ての人間関係において、自分の思いどおりにしようと考えることは、やめたほうがいい。例えば仕事をさぼっている人。この人を糾弾する必要はない。その人には、それに見合った結果が返ってくる。ただ「私はしない」と自分のこととして捉える。糾弾をすれば周りの人はあなたから去って行く。大切なことは、「私」がどう生きるか。 (小林 正観)
Nov 29, 2023
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1級学科が終わりましたね!受験された皆様、お疲れさまでした。 今年も厳しい試験でした、結果が出るまでは何点合格かは分かりませんので可能性のある方は、製図試験の準備をされた方がいいですよ。勉強不足で不本意な結果になった方は、もう今日から勉強してください。今やれることはいっぱいあります!!今年になって、過去問紹介ができなくなってしまって済みません <(_ _)>去年予備校をやめたので、今年はじっくり過去問に取り組もうと思っていたんですが、新たな学校へ行くことになり1級対策に専念していました。おかげさまで、そこそこの結果が出せました。学科が終わったので、さ~これからと思っていましたが、今度は製図も担当する事になり、過去問紹介は製図試験以降になりそうです!!不定期でなかなか進みませんが、1,2級過去問は紹介し続けるつもりですので今後共宜しくお願い致します。
Jul 24, 2023
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構造力学編第7回(座屈) 建築士試験に独学で挑戦する方のために、過去問を使って問題の解き方・ポイント・解説などを行っています。過去問約20年分を1肢ごとにばらして、出題の項目ごとに分けてまとめています。1,2級両方載せていますので、1級受験の方は2級問題で慣らしてから1級問題に挑戦。2級受験の方は、時々1級の過去問題からも出題されますので参考程度に1級問題を見ておくと得点UPが狙えます!!全科目終わるには先の長い話ですが、勉強の参考になると嬉しいです!構造-19構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(力学)7 座屈今回は座屈の問題です。弾性座屈荷重の公式と座屈長さは覚えて下さい!計算問題以外に公式からの文章問題も出題されます。 **************************************************問題 □ 座屈(2級) 1 図のような長さℓ(m)の柱(材端条件は、一端自由、他端固定とする。)に圧縮力Pが作用し たとき、次のℓとIの組み合わせのうち、弾性座屈荷重が最も大きくなるのはどれか。た だし、Iは断面二次モーメントの最小値とし、それぞれの柱は同一の材質で、断面は一様 とする。(2級H14) 2 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの座屈荷重をそれぞれ PA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、最も適当なものは、次のうちど れか。ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級H15) 3 図のような材端の支持条件が異なる柱A,B,C,Dの座屈荷重をそれぞれPA,PB, PC,PDとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただ し、すべての柱の材質、断面形状及び長さは同じものとする。(2級H17) 4 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれぞ れPA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれ か。ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級H18) 5 図のような長さℓ(m)の柱(材端条件は、両端ピン、水平移動拘束とする。)に圧縮力Pが 作用したとき、次のℓとIの組み合わせのうち、弾性座屈荷重が最も大きくなるものは どれか。ただし、Iは断面二次モーメントの最小値とし、それぞれの柱は同一の材質で、 断面は一様とする。(2級H19)6 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれぞれ PA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。 ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級H20)7 図のような長さℓ(m)の柱(材端条件は、両端ピン、水平移動拘束とする。)に圧縮力Pが 作用したとき、次のℓとIの組み合わせのうち、弾性座屈荷重が最も大きくなるものは どれか。ただし、Iは断面二次モーメントの最小値とし、それぞれの柱は同一の材質で、 断面は一様とする。(2級H22)8 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれぞれ PA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。 ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級H23)9 図のような長さℓ(m)の柱(材端条件は、一端自由、他端固定とする。)に圧縮力Pが作用し たとき、次のℓとIの組み合わせのうち、弾性座屈荷重が最も大きくなるものはどれか。 ただし、Iは断面二次モーメントの最小値とし、それぞれの柱は同一の材質で、断面は 一様とする。(2級H24)10 図のような断面を有する長柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれぞれPA,PB,PCとし たとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、すべての 柱の材質は同じで、座屈長さは等しいものとする。(2級H26)11 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの座屈長さをそれぞ れℓA,ℓB,ℓCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうち どれか。(2級H27)12 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれ ぞれPA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうち どれか。ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級H28)13 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの座屈長さをそれぞ れℓA,ℓB,ℓCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうち どれか。(2級H29)14 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれ ぞれPA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうち どれか。ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級H30)15 図のような材の長さ、材端又は材の中央の支持条件が異なる柱A,B,Cの座屈長さ を、それぞれℓA,ℓB,ℓCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、 次のうちどれか。(2級R01)16 図のような長さℓ(m)の柱(材端条件は、一端自由、他端固定とする。)に圧縮力Pが作 用したとき、次のℓとIの組み合わせのうち、弾性座屈荷重が最も大きくなるものは どれか。ただし、Iは断面二次モーメントの最小値とし、それぞれの柱は同一の材質 で、断面は一様とする。(2級R02)17 図のような材の長さ及び材端の支持条件が異なる柱A,B,Cの弾性座屈荷重をそれ ぞれPA,PB,PCとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうち どれか。ただし、すべての柱の材質及び断面形状は同じものとする。(2級R04)18 長柱の弾性座屈荷重に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。(2級H16) 1 弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件がピンの場合より固定の場合のほうが大きい。 2 弾性座屈荷重は、材料のヤング係数に比例する。 3 弾性座屈荷重は、材料の曲げ剛性に比例する。 4 弾性座屈荷重は、柱の断面二次モーメントに反比例する。 5 弾性座屈荷重は、柱の座屈長さの2乗に反比例する。 19 長柱の弾性座屈荷重に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。(2級H21) 1 弾性座屈荷重は、材料のヤング係数に反比例する。 2 弾性座屈荷重は、柱の座屈長さの2乗に反比例する。 3 弾性座屈荷重は、柱の断面二次モーメントに比例する。 4 弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件が「水平移動自由で両端固定の場合」と「水平移 動拘束で両端ピンの場合」とでは、同じとなる。 5 弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件がピンの場合より固定の場合のほうが大きい。20 長柱の弾性座屈荷重に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。(2級H25) 1 弾性座屈荷重は、材料のヤング係数に比例する。 2 弾性座屈荷重は、柱の断面二次モーメントに比例する。 3 弾性座屈荷重は、柱の曲げ剛性に反比例する。 4 弾性座屈荷重は、柱の座屈長さの2乗に反比例する。 5 弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件がピンの場合より固定の場合のほうが大きい。 21 長柱の弾性座屈荷重に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。(2級R03) 1 弾性座屈荷重は、柱の断面二次モーメントに比例する。 2 弾性座屈荷重は、材料のヤング係数に反比例する。 3 弾性座屈荷重は、柱の座屈長さの2乗に反比例する。 4 弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件が水平移動拘束で「両端ピンの場合」より水平移 動拘束で「両端固定の場合」のほうが大きい。 5 弾性座屈荷重は、柱の両端の支持条件が水平移動自由で「両端固定の場合」と水平移動 拘束で「両端ピンの場合」とでは、同じ値となる。 □ 座屈(1級) 1 図のような支持条件の柱A,B,Cが、中心圧縮力を受けたときの座屈長さの理論値の組 み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、それぞれの柱は、等質等断面 の弾性部材とし、長さは等しいものとする。また、すべての材端の水平移動は拘束されて いるものとする。(1級H17) 2 図のような構造物A,B,Cの弾性座屈荷重をそれぞれ、PA,PB,PCとしたとき、 それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、すべての柱は等質 等断面であり、梁は剛体とし、柱及び梁の重量は無視するものとする。(1級H18) 3 図のような構造物A,B,C,Dの柱の弾性座屈荷重をそれぞれ、PA,PB,PC,PD としたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、すべて の柱及び梁は等質等断面であり、「柱及び梁の重量」及び「柱の面外方向の座屈及び梁の 座屈」については無視するものとする。(1級H19)4 図のような支持条件及び断面で同一材料からなる柱A,B,Cにおいて、中心圧縮の弾性 座屈荷重の理論値PA,PB,PCの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。た だし、図中における寸法の単位は㎝とする。(1級H21) 5 図のような構造物A,B,Cの柱の弾性座屈荷重をそれぞれPA,PB,PCとしたとき、 それらの大小関係として正しいものは、次のうちどれか。ただし、すべての柱は等質等断 面で、梁は剛体であり、柱及び梁の自重、柱の面外方向の座屈は無視する。(1級H29) 6 図のようなラーメンA,ラーメンB及びラーメンCの柱の弾性座屈荷重をそれぞれPA, PB及びPCとしたとき、これらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。 ただし、全ての柱及び梁は等質等断面の弾性部材であり、「柱及び梁の自重」及び「柱の 面外方向の座屈及び梁の座屈」については無視するものとする。(1級R02) 7 中心圧縮力を受ける長方形断面の長柱の弾性座屈荷重Peに関する次の記述のうち、最も 不適当なものはどれか。ただし、柱は等質等断面とし、材端の水平移動は拘束されてい るものとする。(1級H16) 1 Peは、柱の長さの二乗に比例する。 2 Peは、柱の断面の弱軸に関する断面二次モーメントに比例する。 3 Peは、柱材のヤング係数に比例する。 4 Peは、柱の材端条件が、「両端ピン」の場合より「一端ピン他端固定」の場合のほうが 大きい。 5 Peは、柱の材端条件が、「一端ピン他端固定」の場合より「両端固定」の場合のほうが 大きい。 8 中心圧縮力を受ける正方形断面の長柱の弾性座屈荷重Peに関する次の記述のうち、最も 不適当なものはどれか。ただし、柱は等質等断面とし、材端の水平移動は拘束されてい るものとする。(1級H22) 1 Peは、正方形断面を保ちながら柱断面積が2倍になると4倍になる。 2 Peは、柱の長さが1/2倍になると2倍になる。 3 Peは、柱材のヤング係数が2倍になると2倍になる。 4 Peは、柱の材端条件が「両端ピンの場合」より「一端ピン他端固定の倍」のほうが大 きくなる。 9 中心圧縮力が作用する図-1のような正方形断面の長柱の弾性座屈荷重Peに関する次の 記述のうち、最も不適当なものはどれか。ただし、柱は全長にわたって等質等断面とし、 柱の長さ及び材端条件は図-2のAからDとする。(1級H24) 1 Peは、柱の材端条件が、Aの場合よりBの場合のほうが大きい。 2 Peは、柱の材端条件が、Cの場合よりDの場合のほうが大きい。 3 Peは、柱の材端条件が、Cの場合よりAの場合のほうが大きい。 4 Peは、柱の幅aの四乗に比例する。 10 中心圧縮力を受ける正方形断面の長柱の弾性座屈荷重Peに関する次の記述のうち、最 も不適当なものはどれか。ただし、柱は全長にわたって等質等断面とする。(1級H28) 1 Peは、柱の材端条件が「両端ピン」の場合に比べて、「両端固定」の場合のほうが大 きい。 2 Peは、柱頭の水平移動を自由にした場合に比べて、水平移動を拘束した場合のほうが 大きい。 3 Peは、柱材のヤング係数に比例する。 4 Peは、柱材の断面積に比例する。 11 中心圧縮力を受ける正方形断面の長柱の弾性座屈荷重Peに関する次の記述のうち、最 も不適当なものはどれか。ただし、柱は全長にわたって等質等断面とする。(1級R03) 1 Peは、正方形断面を保ちながら柱断面積が2倍になると4倍になる。 2 Peは、柱材のヤング係数が2倍になると2倍になる。 3 eは、柱の材端条件が「両端ピンの場合」に比べて「一端自由他端固定の場合」のほう が大きくなる。 4 Peは、柱の材端条件が、「一端ピン他端固定の場合」に比べて「両端ピンの場合」の ほうが小さくなる。 ************************************************** 解説□ 座屈① 弾性座屈荷重 □ 座屈(2級) 1 Pe=π²EI/ℓk²より、I/ℓk²を比べる。座屈長さℓk=2.0ℓ ①3×10⁻⁵/(3×2)²≒0.08×10⁻⁵ ②5×10⁻⁵/(3.5×2)²≒0.10×10⁻⁵ ③8×10⁻⁵/(4×2)²≒0.12×10⁻⁵ ④9×10⁻⁵/(4.5×2)²≒0.11×10⁻⁵ ⑤10×10⁻⁵/(5.0×2)²=0.10×10⁻⁵ 正解 3番2 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=3ℓ×0.5=1.5ℓ ℓkB=1.4ℓ×1.0=1.4ℓ ℓkC=0.8ℓ×2=1.6ℓ ℓkC>ℓkA>ℓkB ∴PB>PA>PC 正解 3番3 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=0.7ℓ ℓkB=1.0ℓ ℓkC=2.0ℓ ℓkD=0.5ℓ ℓkC>ℓkB>ℓkA>ℓkD ∴PD>PA>PB>PC 正解 4番4 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=2ℓ×0.5=ℓ ℓkB=ℓ×0.7=0.7ℓ ℓkC=0.5ℓ×2.0=ℓ ℓkA=ℓkC>ℓkB ∴PB>PA=PC 正解 4番5 Pe=π²EI/ℓk²より、I/ℓk²を比べる。座屈長さℓk=1.0ℓ ℓ(長さ)が同じ場合はIが大きいほどPeは大きくなるので、1番と3番を比べる。 ①10×10⁻⁵/(2×1)²=2.5×10⁻⁵ ③7×10⁻⁵/(1.5×1)²=3.11×10⁻⁵ 正解 3番6 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=0.6ℓ×2.0=1.2ℓ ℓkB=1.2ℓ×1.0=1.2ℓ ℓkC=2ℓ×0.5=1.0ℓ ℓkA=ℓkB>ℓkC ∴PC>PA=PB 正解 1番7 Pe=π²EI/ℓk²より、I/ℓk²を比べる。座屈長さℓk=1.0ℓ ℓ(長さ)が同じ場合はIが大きいほどPeは大きくなるので、1番と3番と5番を比べる。 ①10×10⁻⁵/(3×1)²≒1.11×10⁻⁵ ③6×10⁻⁵/(2×1)²=1.5×10⁻⁵ ⑤2×10⁻⁵/(1×1)=2×10⁻⁵ 正解 5番8 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=3.0ℓ×0.5=1.5ℓ ℓkB=2.0ℓ×0.7=1.4ℓ ℓkC=0.9ℓ×2.0=1.8ℓ ℓkC>ℓkA>ℓkB ∴PB>PA>PC 正解 3番9 Pe=π²EI/ℓk²より、I/ℓk²を比べる。座屈長さℓk=2.0ℓ ①3×10⁻⁵/(3.5×2)²≒0.061×10⁻⁵ ②5×10⁻⁵/(4.0×2)²≒0.078×10⁻⁵ ③6×10⁻⁵/(5×2)²=0.60×10⁻⁵ ④8×10⁻⁵/(5.5×2)²≒0.066×10⁻⁵ ⑤9×10⁻⁵/(6.0×2)²=0.062×10⁻⁵ 正解 2番10 Pe=π²EI/ℓk²より、Eとℓkが同じなのでIが大きいほどPeは大きくなる。 Iは弱軸のIで比べる。 IA=18×8³/12=768㎝⁴ IB=12×12³/12=1728㎝⁴ IC=16×9³=972㎝⁴ ∴PB>PC>PA 正解 3番11 ℓA=ℓ×2.0=2.0ℓ ℓB=2.0ℓ×1.0=2.0ℓ ℓC=3.0ℓ×0.7=2.1ℓ ℓC>ℓA=ℓB 正解 4番12 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=3.0ℓ×0.5=1.5ℓ ℓkB=1.5ℓ×1.0=1.5ℓ ℓkC=0.7ℓ×2.0=1.4ℓ ℓkA=ℓkB>ℓkC ∴PC>PA=PB 正解 5番13 ℓA=0.7ℓ×2.0=1.4ℓ ℓB=2.0ℓ×1.0=2.0ℓ ℓC=3.0ℓ×0.5=1.5ℓ ℓB>ℓC=ℓA 正解 4番14 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=2.0ℓ×0.7=1.4ℓ ℓkB=1.5ℓ×1.0=1.5ℓ ℓkC=ℓ×2.0=2.0ℓ ℓkC>ℓkB>ℓkA ∴PA>PB>PC 正解 1番15 ℓA=1.5ℓ×1.0=1.5ℓ ℓB=2.0ℓ×0.7=1.4ℓ ℓC=ℓ×1.0=1.0ℓ ℓA>ℓB=ℓC 正解 1番16 Pe=π²EI/ℓk²より、I/ℓk²を比べる。座屈長さℓk=2.0ℓ ①2×10⁻⁵/(2.0×2)²=0.125×10⁻⁵ ②3×10⁻⁵/(2.5×2)=0.12×10⁻⁵ ③4×10⁻⁵/(3.0×2)²≒0.111×10⁻⁵ ④5×10⁻⁵/(3.5×2)²≒0.102×10⁻⁵ ⑤6×10⁻⁵/(4.0×2)²≒0.093×10⁻⁵ 正解 1番17 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=0.9ℓ×2.0=1.8ℓ ℓkB=1.5ℓ×1.0=1.5ℓ ℓkC=2.0ℓ×0.7=1.4ℓ ℓkA>ℓkB>ℓkC ∴PC>PB>PA 正解 5番18 1 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 両端ピンℓk=1.0ℓ、両端固定ℓk=0.5ℓ、両端固定の方が弾性座屈荷重(Pe)は大きく なる。 正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は曲げ剛性(EI)に比例する。 正しい 4 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。誤り 5 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は座屈長さ(ℓk)の2乗に反比例する。正しい19 1 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 誤り 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は座屈長さ(ℓk)の2乗に反比例する。正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。正しい 4 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 水平移動自由で両端固定ℓk=1.0ℓ、水平移動拘束で両端ピンℓk=1.0ℓとでは、弾性座 屈荷重(Pe)は同じ。 正しい 5 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。両端ピンℓk=1.0ℓ、 両端固定ℓk=0.5ℓ、両端固定の方が弾性座屈荷重(Pe)は大きくなる。 正しい20 1 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は曲げ剛性(EI)に比例する。 誤り 4 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は座屈長さ(ℓk)の2乗に反比例する。正しい 5 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。両端ピンℓk=1.0ℓ、両端 固定ℓk=0.5ℓ、両端固定の方が弾性座屈荷重(Pe)は大きくなる。 正しい21 1 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 誤り 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は座屈長さ(ℓk)の2乗に反比例する。正しい 4 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 水平移動拘束で両端ピンℓk=1.0ℓ、水平移動拘束で両端固定ℓk=0.5ℓとでは、弾性 座屈荷重(Pe)は水平移動拘束で両端固定の方が大きい。 正しい 5 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 水平移動自由で両端固定ℓk=1.0ℓ、水平移動拘束で両端ピンℓk=1.0ℓとでは、弾性 座屈荷重(Pe)は同じ。 正しい ② ラーメンの場合の座屈長さ □ 座屈(1級) 1 ℓA=ℓ×0.5=0.5ℓ ℓB=ℓ×1.0=1.0ℓ ℓC=ℓ×0.7=0.7ℓ 正解 1番2 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=h×2.0=2.0h ℓkB=2h×0.7=1.4h ℓkC=3h×0.5=1.5h ℓkA>ℓkC>ℓkB ∴PB>PC>PA 正解 5番 3 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkAとℓkBは柱頭がピンのため梁の剛度に関係なく 2.0hで等しい。 ℓkCとℓkDは2.0h以上で梁の剛度により変化する、スパンの長いDの方が剛度が低い ので、ℓkD>ℓKCとなる。 ℓkD>ℓkC>ℓkA=ℓkB ∴PA=PB>PC>PD 正解 1番 4 Pe=π²EI/ℓk²より、Eとℓkが同じなので、Iが大きいほどPeは大きくなる。 IA=(10×30³/12)×2+(15×10³/12)=555×10³/12 IB=(10×20³/12)×2+(35×10³/12)=195×10³/12 IC=(37.5×20³/12)×2+(25×10³/12)=300×10³/12 IA>IC>IB ∴PA>PC>PB 正解 1番 5 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=2h×2.0=4.0h ℓkB=5h×1.0=5.0h ℓkC=6h×0.5=3.0h ℓkB>ℓkA>ℓkC ∴PC>PA>PB 正解 3番 6 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkAとℓkBは2.0h以上で梁の剛度により変化する。スパンの長いBの方が剛度が低い ので、ℓkB>ℓkAとなる。 ℓkCはh以上となる。 ℓkB>ℓkA>ℓkC ∴PC>PA>PB 正解 4番 7 1 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は座屈長さ(ℓk)の2乗に反比例する。誤り 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は弱軸の断面二次モーメント(I)に比例する。 正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 正しい 4 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。両端ピンℓk=1.0ℓ、一端 ピン他端固定ℓk=0.7ℓ、一端ピン他端固定の方が弾性座屈荷重(Pe)は大きくなる。 正しい 5 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 一端ピン他端固定ℓk=0.7ℓ、両端固定ℓk=0.5ℓ、両端固定の方が弾性座屈荷重 (Pe)は大きくなる。 正しい8 1 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。 正方形断面のIで、断面積が2倍になるには一辺が1から√2になった場合で、Iは1/12 から4/12となり、Peは4倍となる。 正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は座屈長さ(ℓk)の2乗に反比例する。 柱の長さが1/2になるには、2から1になった場合で、ℓk²は4から1となり、Peは4倍と なる。 誤り 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 Eが2倍になればPeも2倍になる。 正しい 4 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 両端ピンℓk=1.0ℓ、一端ピン他端固定ℓk=0.7ℓ、一端ピン他端固定の方が弾性座屈 荷重(Pe)は大きくなる。 正しい9 1 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkA=2.0ℓ、ℓkB=0.7ℓ、ℓkA>ℓkB 弾性座屈荷重(Pe)はBの方が大きくなる。 正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkC=1.0ℓ、ℓkD=0.5ℓ、ℓkC>ℓkD 弾性座屈荷重(Pe)はDの方が大きくなる。 正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 ℓkC=1.0ℓ、ℓkA=2.0ℓ、ℓkA>ℓkC 弾性座屈荷重(Pe)はCの方が大きくなる。 誤り 4 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。 I=a⁴/12なので、Peはaの4乗に比例する。 正しい10 1 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 両端ピンℓk=1.0ℓ、両端固定ℓk=0.5ℓ、両端固定の方が弾性座屈荷重(Pe)は大き くなる。 正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 水平移動自由ℓk>水平移動拘束ℓk、水平移動拘束の方が弾性座屈荷重(Pe)は大きく なる。 正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 正しい 4 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面積に比例はしない。 誤り11 1 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)は断面二次モーメント(I)に比例する。 正方形断面のIで、断面積が2倍になるには一辺が1から√2になった場合で、Iは1/12 から4/12となり、Peは4倍となる。 正しい 2 Pe=π²EI/ℓk²より、弾性座屈荷重(Pe)はヤング係数(E)に比例する。 Eが2倍になればPeも2倍になる。 正しい 3 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 両端ピンℓk=1.0ℓ、一端自由他端固定ℓk=2.0ℓ、両端ピンの方がが弾性座屈荷重 (Pe)は大きくなる。 誤り 4 Pe=π²EI/ℓk²より、ℓkが小さいほどPeは大きくなる。 一端ピン他端固定ℓk=0.7ℓ、両端ピンℓk=1.0ℓ、両端ピンの方が弾性座屈荷重 (Pe)は小さくなる。 正しい************************************************** 2級では毎年、1級では2年に1度程度の頻度で出題されます。弾性座屈荷重の公式と座屈長さは覚えて下さい! 1級ではラーメンで出題される場合が多いですが、座屈長さをよく間違えます。柱1本の場合の座屈長さが、ラーメンのどの場合と対応しているのかが理解できると簡単です!!力学の問題はここで一区切りとします。2級はここまでが出題範囲ですが、1級はまだ変形・不静定・振動・塑性変形等があります。次回以降はRC造の文章問題です。ここは、2級でも1級でも最も出題数の多い所です。まとめるのも時間がかかるので、ちょっと待っててくださいね!!今日はこんな言葉です!『これからはさ、どんな仕事をするにしても、豊かな心でいることだよ。豊かな心になるためには、他人に優しくすること。人間って、上司や同僚には、優しく接することができる。でもね、立場の弱い人には厳しくしてしまいがちなんです。立場が弱い人にこそ、気を配ることだね。』 (斎藤一人)
Dec 30, 2022
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構造力学編第6回(応力度)建築士試験に独学で挑戦する方のために、過去問を使って問題の解き方・ポイント・解説などを行っています。 過去問約20年分を1肢ごとにばらして、出題の項目ごとに分けてまとめています。1,2級両方載せていますので、1級受験の方は2級問題で慣らしてから1級問題に挑戦。2級受験の方は、時々1級の過去問題からも出題されますので参考程度に1級問題を見ておくと得点UPが狙えます!! 全科目終わるには先の長い話ですが、勉強の参考になると嬉しいです! 構造-18 構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。 構造(力学)6 応力度 今回は応力度の問題です。軸応力度、曲げ応力度、せん断応力度の公式はしっかり覚えて下さい! ************************************************** 問題 □ 応力度(2級) 1 図のような荷重P(N)を受ける長さℓ(㎜)、断面b(㎜)×2h(㎜)の単純ばりに生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、はりを構成する二つの材は、それぞれ相互に接合されていないものとし、はりの自重は無視するものとする。(2級H14) 2 図のような二か所に荷重P(N)を受ける長さℓ(㎜)、断面b(㎜)×h(㎜)の単純ばりのA点に生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、はりの自重は無視するものとする。(2級H15) 3 図のような長方形断面を有する木造のはりのX軸について許容曲げモーメントとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、はり材の許容曲げ応力度は、18N/㎟とする。(2級H16) 4 図のような荷重Pを受ける単純梁にA、Bの部材を用いる場合、二つの部材それぞれの許容曲げモーメントの大きさが等しくなる場合の部材Bの幅xの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材A、Bはともに同じ材料とし、自重は無視するものとする。(2級H17)5 図のような図のような荷重Pを受ける単純梁に断面100㎜×200㎜の部材を用いた場合、その部材が許容曲げモーメントに達するときの荷重Pの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の許容曲げ応力度は20N/㎟とし、自重は無視するものとする。(2級H19) 6 図のような荷重を受ける、スパンが等しく断面の異なる単純梁A及び単純梁Bにおいて、CA点、CB点に生じる最大曲げ応力度をそれぞれσA、σBとしたとき、それらの比σA:σBとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、単純梁に用いる部材はいずれも同じ材料とし、自重は無視するものとする。(2級H20)7 図のような荷重を受ける単純梁に、断面60㎜×100㎜の部材を用いた場合、その部材に生じる最大曲げ応力度の大きさと最大せん断応力度の大きさとの組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。(2級H21)8 図のような荷重を受ける単純梁に、断面120㎜×200㎜の部材を用いた場合、その部材が許容曲げモーメントに達するときの荷重Pの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の許容曲げ応力度は20N/㎟とし、自重は無視するものとする。(2級H23)9 図のような荷重を受ける単純梁に、断面100㎜×200㎜の部材を用いた場合、その部材に生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。(2級H24)10 図のような長方形断面を有する木造の梁のX軸についての許容曲げモーメントとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、梁材の許容曲げ応力度は、12N/㎟とする。(2級H25)11 図のような等分布荷重を受ける単純梁に断面75㎜×200㎜の部材を用いた場合、A点の最大曲げ応力度が1N/㎟となるときの梁の長さℓの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の断面は一様とし、自重は無視するものとする。(2級H26)12 図のような等分布荷重を受ける単純梁に断面100㎜×300㎜の部材を用いた場合、A点に生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の断面は一様とし、自重は無視するものとする。(2級H27)13 図のような荷重を受ける単純梁に、断面90㎜×200㎜の部材を用いた場合、A点の断面下端に生じる縁応力度σとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、縁応力度σは下式によって与えられるものとし、部材の断面は一様で、荷重による部材の変形及び自重は無視するものとする。(2級H28)14 図のような等分布荷重を受ける単純梁に断面100㎜×200㎜の部材を用いた場合、A点に生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の断面は一様とし、自重は無視するものとする。(2級H29)15 図のような荷重を受ける単純梁に、断面90㎜×200㎜の部材を用いた場合、その部材が許容曲げモーメントに達するときの荷重Pの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の許容曲げ応力度は20N/㎟とし、自重は無視するものとする。(2級H30)16 図のような荷重を受ける単純梁に断面100㎜×200㎜の部材を用いた場合、その部材に生ずる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。(2級R01)17 図のような等分布荷重wを受ける長さℓの片持ち梁に断面b×hの部材を用いたとき、その部材に生ずる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。(2級R02)18 図のような等分布荷重を受ける単純梁に断面120㎜×150㎜の部材を用いた場合、A点の最大曲げ応力度が1N/㎟となるときのℓの値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の断面は一様とし、自重は無視するものとする。(2級R03)19 図のような荷重を受ける断面100㎜×200㎜の部材を用いた場合、その部材に生じる最大曲げ応力度として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、部材の自重は無視するものとする。(2級R04) □ 組み合わせ応力度(1級) 1 図-1のような荷重を受ける鉄骨構造による門形ラーメンにおいて、曲げモーメント及び柱脚の反力が図-2のように求められている。曲げと軸方向力の組み合わせにより、柱の断面A-Aに生じる圧縮応力度の最大値に最も近いものは、次のうちどれか。ただし、条件は、イ~ニのとおりとする。(1級H15)2 図-1のような底部で固定された矩形断面材の頂部の図心G点に荷重P及び荷重Qが作用するときの底部a-a断面における垂直応力度分布が図-2に示されている。PとQの組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、矩形断面材は等質等断面材とし、自重はないものとする。(1級H17)3 図-1のような鉄骨骨組みについて、図-2に鉛直荷重時の曲げモーメントと柱脚反力、図-3に地震による水平荷重時の曲げモーメントと柱脚反力を示している。地震時に柱に生じる短期の「圧縮応力度と圧縮曲げ応力度の和」の最大値として、最も適当なものは、次のうちどれか。ただし、柱は、断面積A=1.0×10⁴㎟、断面係数Z=2.0×10⁶㎜³とし、断面検討用の応力には接点応力を用いる。(1級H22) 4 図-1のような底部で固定された矩形断面材の頂部の図心G点に鉛直荷重P及び水平荷重Qが作用するときの底部a-a断面における垂直応力度分布が図-2に示されている。PとQの組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、矩形断面材は等質等断面で、自重は考慮しないものとする。(1級H26)5 図-1のように、脚部で固定された柱の頂部に鉛直荷重N及び水平荷重Qが作用している。柱の断面形状は図-2に示すような長方形断面であり、鉛直荷重N及び水平荷重Qは断面の重心に作用しているものとする。柱脚部断面における引張縁応力度と圧縮縁応力度との組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、柱は等質等断面とし、自重は無視する。また、応力度は弾性範囲内にあるものとし、引張応力度を「+」、圧縮応力度を「-」とする。(1級H29)6 図-1のように、脚部で固定された柱の頂部に、鉛直荷重N及び水平荷重Qが作用している。柱の断面形状は図-2に示すような長方形断面であり、N及びQは断面の図心に作用しているものとする。柱脚部断面における引張縁応力度、圧縮縁応力度及び最大せん断応力度の組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、柱は全長にわたって等質等断面の弾性部材とし、自重は無視する。また、引張応力度を「+」、圧縮応力度を「-」とする。(1級R03)*************************************************** 解説 □ 応力度 ① 軸方向力による応力度 σ=N/A (N:軸方向力、A:断面積)② 曲げモーメントによる応力度 σc=σt=M/Z (M:曲げモーメント、Z:断面係数)③ せん断力による応力度 長方形断面の最大せん断応力度 τmax=1.5×Q/A (Q:せん断力、A:断面積)④ 代表的な最大曲げモーメント ⑤ 代表的な最大せん断力⑤ 許容曲げモーメント(Ma)=許容曲げ応力度(fb)×断面係数(Z) ここから、荷重を求める問題、部材の長さを求める問題、部材の断面寸法を求める問題など が出題されている□ 応力度(2級)1 σbmax=Mmax/Z Mmax=Pℓ/4 Z=bh²/6×2=2bh²/3 σbmax=(Pℓ/4)/(bh²/3)=3Pℓ/4bh² 正解 2番2 σA=MA/Z MA=Pℓ/6 Z=bh²/6 σA=(Pℓ/6)/(bh²/6)=Pℓ/bh² 正解 1番 3 Ma=fb×Z fb=18N/㎟ Z=120×200²/6=8×10⁵㎜³ Ma=18×(8×10⁵)=144×10⁵N㎟=14400Nm 正解 5番4 A、B材の許容曲げモーメントが等しいとは、Ma=fb×Zb=fb×ZBとなり、A,Bが同じ 材料なのでfbが等しく、ZA=ZBとなるので、ここからxを求める。 ZA(60×400²)=ZB(x×200²) x=240㎜ fa=18N/㎟ Z=120×200²/6=48×10⁵㎜³ Ma=18×(48)×(48×10⁵)=144×10⁵N㎟=14400Nm 正解 2番5 Ma=fb×Z fb=20N/㎟ Z=100×200²/6=2×10⁶/3㎜³ Ma=2P/3×1000=2000P/3N㎟ 2000P/3=20×(2×10³/3)より、P=20×10³N=20KN 正解 4番 6 σA=MA/ZA MA=2.5×1=2.5KNm=2.5×10⁶N㎜ ZA=100×200²/6=4×10⁶/6㎜³ σA=(2.5×10⁶)/(4×10⁶/6)=15/4 σB=MB/ZB MA=7.5×1=7.5KNm=7.5×10⁶N㎜ ZB=100×300²/6=9×10⁶/6㎜³ σB=(7.5×10⁶)/(9×10⁶/6)=45/9 σA:σB=15/4:45/9=3:4 正解 4番 7 σbmax=Mmax/Z Mmax=6×2=12KNm=12×10⁶N㎜ Z=60×100²/6=1×10⁵㎜³ σbmax=(12×10⁶)/(1×10⁵)=120N/㎟ τmax=1.5×Q/A Q=6KN=6×10³N A=60×100=6×10³㎟ τmax=1.5×(6×10³)/(6×106³)=1.5N/㎟ 正解 5番8 Ma=fb×Z fb=20N/㎟ Z=120×200²/6=8×10⁵㎜³ Ma=P×1=PKNm=P×10⁶N㎜ P×10⁶=20×(8×10⁵)=16×10⁶より P=(16×10⁶)/10⁶=16KN 正解 5番9 σbmax=Mmax/Z Mmax=12KNm=12×10⁶N㎜ Z=100×200²/6=2×10⁶/3㎜³ σbmax=(12×10⁶)/(2×10⁶/3)=18N/㎟ 正解 2番10 Ma=fb×Z fb=12N/㎟ Z=100×300²/6=3×10⁶/2㎜³ Ma=12×(3×10⁶/2)=18×10⁶N㎜=18KNm 正解 4番11 σbmax=Mmax/Z Mmax=4×ℓ²/8=ℓ²/2N㎜ Z=75×200²/6=5×10⁵㎜³ 1N/㎟=(ℓ²/2)×(5×10⁵) ℓ²=1×10⁶より、ℓ=1×10³=1000㎜ 正解 1番 12 σA=M/Z M=6000N×500㎜=3×10⁶N㎜ Z=100×300²/6=3×10⁶/2㎜³ σA=(3×10⁶)/(3×10⁶/2)=2N/㎟ 正解 2番 13 σ=N/A±M/Z N=+36KN=36×10³N A=90×200=18×10³㎟ M=9KNm=9×10⁶N㎜ Z=90×200²/6=6×10⁵㎜³ N/A=(36×10³)/(18×10³)=2N/㎟ M/Z=(9×10⁶)/(6×10⁵)=15N/㎟(上からの荷重に対して断面下端の縁応力度 なので、+) σ=2+15=17N/㎟ 正解 2番14 σA=M/Z M=6×4²/8=12KNm=12×10⁶N㎜ Z=100×200²/6=2×10⁶/3㎜³ σA=(12×10⁶)/(2×10⁶/3)=18N/㎟ 正解 4番15 Ma=fb×Z Ma=1.5P×3000-P×1500=3000P fb=20N/㎟ Z=90×200²/6=6×10⁵㎜³ 3000P=20×(6×10⁵)より P=120×10⁵/3000=4000N=4KN 正解 2番 16 σ=M/Z M=5×4=20KNm=20×10⁶N㎜ Z=100×200²/6=2×10⁶/3㎜³ σ=(20×10⁶)/(2×10⁶/3)=30N/㎟ 正解 1番 17 σ=M/Z M=wℓ²/2 Z=b×h²/6=bh²/6 σ=(wℓ²/2)/(bh²/6)=3wℓ²/bh² 正解 1番18 σ=M/Z σ=1N/㎟ M=10ℓ²/8 Z=120×150²/6=45×10⁴ 1=(10ℓ²/8)/(45×10⁴)より、ℓ=600㎜ 正解 2番19 σ=M/Z M=8×2=16KNm=16×10⁶N㎜ Z=100×200²/6=2×10⁶/3 σ=(16×10⁶)/(2×10⁶/3)=24×10⁶N㎜=24KNm 正解 2番 □ 組み合わせ応力度 ① 軸応力度(N/A)と曲げ応力度(M/Z)の組み合わせ□ 組み合わせ応力度(1級) 1 σ=-N/A-M/Z M図より、NとMを求める。 柱右N=-120KN=120×10³N A=6×10³㎟ A点のM=20×2.5=50KNm=50×10⁶N㎜ Z=5.0×10⁵㎜³ σ=-(120×10³)/(6×10³)-(50×10⁶)/(5.0×10⁵) =-20-100=-120N/㎟(圧縮応力度) 正解 5番 2 σ=-N/A±M/Z N=P A=BD M=Qℓ Z=BD²/6 応力度の分布左側-N/A+M/Z=0---① 応力度の分布右側-N/A-M/Z=-σ---② ①+②=2N/A=σ より、Pを求める。2P/BD=σ P=BDσ/2 ①-②=2M/Z=σ より、Qを求める。 (2Qℓ)/(BD²/6)=σ Q=σBD²/12ℓ 正解 5番3 σ=-N/A-M/Z 柱右N=-100+(-100)=-200KN=200×10³N㎜ A=1.0×10⁴㎟ 柱右柱頭M=100+200=300KNm=300×10⁶N㎜ Z=2.0×10⁶㎜³ N/A=(200×10³)/(1.0×10⁴)=20N/㎟ M/Z=(300×10⁶)/(2.0×10⁶)=150N/㎟ σ=-20-150=-170N/㎟(圧縮側の最大値) 正解 3番 4 σ=-N/A±M/Z N=P A=BD M=Qℓ Z=BD²/6 応力度の分布左側-N/A+M/Z=-σ---① 応力度の分布右側-N/A-M/Z=-2σ---② ①+②=2N/A=3σ より、Pを求める。2P/BD=3σ P=3BDσ/2 ①-②=2M/Z=σ より、Qを求める。 (2Qℓ)/(BD²/6)=σ Q=σBD²/12ℓ 正解 3番5 σ=-N/A±M/Z N=120KN=120×10³N A=200×300=60×10³㎟ M=15×2=30KNm=30×10⁶N㎜ Z=200×300²/6=3×10⁶㎜³ N/A=(120×10³)/(60×10³)=2N/㎟ M/Z=(30×10⁶)/(3×10⁶)=10N/㎟ 応力度の分布左側(引張縁)=-2+10=8N/㎟ 応力度の分布右側(圧縮縁)=-2-10=-12N/㎟ 正解 2番6 σ=-N/A±M/Z N=240KN=240×10³N A=200×300=60×10³㎟ M=30×2=60KNm=60×10⁶N㎜ Z=200×300²/6=3×10⁶㎜³ N/A=(240×10³)/(60×10³)=4N/㎟ M/Z=(60×10⁶)/(3×10⁶)=20N/㎟ 応力度の分布左側(引張縁)=-4+20=16N/㎟ 応力度の分布右側(圧縮縁)=-4-20=-24N/㎟ τmax=1.5Q/A Q=30KN=30×10³N τmax=1.5×(30×10³)/(60×10³)=0.75N/㎟ 正解 2番 2級では、曲げ応力度、許容曲げモーメントの公式を理解した上で、それを変形してスパンや荷重を求める問題まで出題されています。1級では、曲げ応力度とせん断応力度の組み合わせ問題が出題されるので、解法手順をしっかり理解したいですね!!次回も計算問題から、座屈を紹介します。 今日はこんな言葉です! 『今度こそ!でも、うまくいかない時は今度こそ!誰よりもたくさん挑戦した人がうまくいく。』 (福島正伸)
Dec 25, 2022
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構造力学編第5回(断面の性質) 建築士試験に独学で挑戦する方のために、過去問を使って問題の解き方・ポイント・解説などを行っています。過去問約20年分を1肢ごとにばらして、出題の項目ごとに分けてまとめています。1,2級両方載せていますので、1級受験の方は2級問題で慣らしてから1級問題に挑戦。2級受験の方は、時々1級の過去問題からも出題されますので参考程度に1級問題を見ておくと得点UPが狙えます!!全科目終わるには先の長い話ですが、勉強の参考になると嬉しいです!構造-17 構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(力学)5 断面の性質 今回は断面の性質です。断面一次モーメント、断面二次モーメント、断面係数、いずれもこの次の応力度の問題につながっていきますので、公式はしっかり覚えて下さい! *************************************************** 問題 □ 断面一次モーメント(2級) 1 図のような断面において、図心の座標(x₀、y₀)の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、x₀=Sy/A、y₀=Sx/Aであり、Sx、SyはそれぞれX軸、Y軸まわりの断面一次モーメント、Aは全断面積を示すものとする。(2級H18) 2 図のようなL形断面において、図心の座標(x₀、y₀)の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、x₀=Sy/A、y₀=Sx/Aであり、Sx、SyはそれぞれX軸、Y軸まわりの断面一次モーメント、Aは全断面積を示すものとする。(2級H26)3 図のような断面において、図心の座標(x₀、y₀)の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、x₀=Sy/A、y₀=Sx/Aであり、Sx、SyはそれぞれX軸、Y軸まわりの断面一次モーメント、Aは全断面積を示すものとする。(2級H29)4 図のような断面において、図心の座標(x₀、y₀)の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、x₀=Sy/A、y₀=Sx/Aであり、Sx、SyはそれぞれX軸、Y軸まわりの断面一次モーメント、Aは全断面積を示すものとする。(2級R01)5 図のような断面において、図心の座標(x₀、y₀)の値として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、x₀=Sy/A、y₀=Sx/Aであり、Sx、SyはそれぞれX軸、Y軸まわりの断面一次モーメント、Aは全断面積を示すものとする。(2級R03)□ 断面二次モーメント(2級) 1 図のような中空断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H14)2 図のような長方形断面のX₁軸及びX₂軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIx₁、Ix₂としたとき、それらの比Ix₁:Ix₂として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H15)3 図のような断面のX軸及びY軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIx、Iyとしたとき、それらの比Ix:Iyとして、正しいものは、次のうちどれか。(2級H16)4 図のような断面A及び断面Bにおいて、X軸に関する断面二次モーメントの値の差の絶対値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H17)5 図のような断面A及び断面Bにおいて、断面AのX軸、Y軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIxA、IyA、断面BのX軸、Y軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIxB、IyBとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、h>bとし、Gは図心を示す。(2級H19) 6 図のような断面のX軸及びY軸に関する断面二次モーメントの値の差の絶対値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H20)7 図のような断面A及び断面Bにおいて、X軸に関する断面二次モーメントの値の差の絶対値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H21)8 図のような中空断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H22)9 図のような断面A及び断面Bにおいて、X軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIxA、IxBとしたとき、それらの比IxA:IxBとして、正しいものは、次のうちどれか。(2級H23)10 図のようなH形断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級H24)11 図のような断面のX軸及びY軸に関する断面二次モーメントをそれぞれIx、Iyとしたとき、それらの比Ix:Iyとして、正しいものは、次のうちどれか。(2級H25)12 図のような断面A及び断面Bにおいて、X軸に関する断面二次モーメントの値の差の絶対値として、正 しいものは、次のうちどれか。(2級H27)13 図のような断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値のとして、正しいものは、次のうちどれか。(2級H28)14 図のような断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値のとして、正しいものは、次のうちどれか。(2級H30)15 図のような形状の等しい断面A及び断面Bにおいて、図心を通るX軸に関する断面二次モーメントの値の組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、小数点以下は四捨五入をする。(2級R02)16 図のような断面におけるX軸に関する断面二次モーメントの値として、正しいものは、次のうちどれか。(2級R04)□ 断面二次モーメント・断面係数(1級) 1 図のような断面のX軸に関する断面二次モーメントIと断面係数Zの組み合わせとして、最も適当なものは、次のうちどれか。ただし、図中における寸法の単位は㎜とする。(1級H15)2 図のような断面をもつ製材(木材)の梁A、B、CのX軸まわりの曲げ強さの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。ただし、すべての梁の材質、支持条件及びスパンは同一とし、梁B及びCを構成する部材は、それぞれ相互に接合されていないものとする。(1級H18)3 図のような断面のX軸に関する断面二次モーメントとして、正しいものは、次のうちどれか。ただし、図中における寸法の単位は㎜とする。。(1級H19)4 図のような断面A、B、CのX軸に関する断面二次モーメントとしてそれぞれIA、IB、ICとしたとき、それらの大小関係として、正しいものは、次のうちどれか。(1級H20)5 図のような面積が等しい断面A、B及びCのX軸まわりの断面二次モーメントをそれぞれIxA、IxB及びIxCとし、Y軸まわりの断面二次モーメントをそれぞれIyA、IyB及びIyCとしたときの大小関係の組み合わせとして、正しいものは、次のうちどれか。(1級H27)***************************************************** 解説 □ 断面一次モーメント ① ② 断面一次モーメントの公式から、X軸、Y軸から重心までの距離は □ 断面一次モーメント(2級) 1 断面1のSy1=(50×20)×25=25×10³㎝³、断面2のSy2=(20×50)×25=25×10³㎝³より、x₀=(25×10³+25×10³)/(50×20+20×50)=25.0㎝。 断面1のSx1=(50×20)×60=60×10³㎝³、断面2のSx2=(20×50)×25=25×10³㎝³より、y₀=(60×10³+25×10³)/(50×20+20×50)=42.5㎝。 正解 2番2 断面1のSy1=(20×40)×10=8×10³㎜³、断面2のSy2=(40×20)×20=16×10³㎜³より、x₀=(8×10³+16×10³)/(20×40+40×20)=15.0㎜。 断面1のSx1=(20×40)×40=32×10³㎜³、断面2のSx2=(40×20)×10=8×10³㎜³より、y₀=(32×10³+8×10³)/(20×40+40×20)=25.0㎜ 正解 2番3 断面1のSy1=(20×60)×20=24×10³㎜³、断面2のSy2=(60×20)×30=36×10³㎜³より、x₀=(24×10³+36×10³)/(20×60+60×20)=25.0㎜。 断面1のSx1=(20×60)×50=60×10³㎜³、断面2のSx2=(60×20)×10=12×10³㎜³より、y₀=(60×10³+12×10³)/(20×60+60×20)=30.0㎜ 正解 4番4 断面1のSy1=(40×20)×20=16×10³㎜³、断面2のSy2=(20×40)×10=8×10³㎜³より、x₀=(16×10³+8×10³)/(40×20+20×40)=15.0㎜。 断面1のSx1=(40×20)×50=40×10³㎜³、断面2のSx2=(20×40)×20=16×10³㎜³より、y₀=(40×10³+16×10³)/(40×20+20×40)=35.0㎜ 正解 2番5 断面1のSy1=(20×40)×30=24×10³㎜³、断面2のSy2=(40×20)×20=16×10³㎜³より、x₀=(24×10³+16×10³)/(20×40+40×20)=25.0㎜。 断面1のSx1=(20×40)×40=32×10³㎜³、断面2のSx2=(40×20)×10=8×10³㎜³より、y₀=(32×10³+8×10³)/(20×40+40×20)=25.0㎜ 正解 4番□ 断面二次モーメント・断面係数 ①長方形断面の断面二次モーメント②中空断面の断面二次モーメント:求める軸に対し重心を通るように長方形に分割し、足したり引いたりして求める。③円の断面二次モーメント④断面係数:図心を通るX軸に関する断面二次モーメントをIxとし、X軸から断面最外縁までの距離をyとすると1 全体のIx₁から中央部のIx₂を引き中心部のIx₃を引く。 Ix₁=3ℓ×(4ℓ)³/12=192ℓ⁴/12 Ix₂=ℓ×(3ℓ)³/12=27ℓ⁴/12 Ix₃=ℓ×(ℓ)³/12=ℓ⁴/12 Ix=192ℓ⁴/12-27ℓ⁴/12+ℓ⁴/12=86ℓ⁴/6 正解 3番2 Ix₁=ℓ×(2ℓ)³/12=8ℓ⁴/12 Ix₂=ℓ×(2ℓ)³/12+(ℓ×2ℓ×ℓ²)=32ℓ⁴/12 Ix₁:Ix₂=1:4 正解 3番3 Ix=Ix₁×2=ℓ×(2ℓ)³/12×2=16ℓ⁴/12 Iy₁=2ℓ×(3ℓ)³/12=54ℓ⁴/12 Iy₂=2ℓ×(ℓ)³/12=2ℓ⁴/12 Iy=54ℓ⁴/12-2ℓ⁴/12=52ℓ⁴/12 Ix:Iy=16:52=4:13 正解 5番4 断面Cが断面AとBの差となる。 Ixc=20×(120)³/12=1288×10⁴㎜⁴ 正解 4番5 IxA=b×(h)³/12=bh³/12=4bh³/48、IxB=b/2×(2h)³/12=4bh³/12=16bh³/48、IyA=h×(b)³/12=hb³/12=4hb³/48、IyB=2h×(b/2)³/12=hb³/48 h>bなので、 IxB > IxA > IyA > IyB 正解 3番6 Ix=Ix₁×2=ℓ×(3ℓ)³/12=54ℓ⁴/12、Iy=Iy₁-Iy₂=3ℓ×(3ℓ)³/12-3ℓ×(ℓ)³/12=78ℓ⁴/12、Iy-Ix=78ℓ⁴/12-54ℓ⁴/12=24ℓ⁴/12=2ℓ⁴ 正解 4番7 断面断面Aと断面Cの差は断面C、Ixc=(10×60³/12)×2=36×10⁴㎜⁴ 正解 5番 8 Ix₁-Ix₂+Ix₃で求める。 Ix=3ℓ×(4ℓ)³/12-2ℓ×(3ℓ)³+2ℓ×(ℓ)³=35ℓ⁴/3 正解 2番9 IxA=a×a³/12=a⁴/12、IxB=a×(2a)³/12-a×(a)³/12=7a⁴/12 IxA:IxB=1:7 正解 2番 10 Ix=8×12³/12-(3×8³/12)×2=896㎝⁴ 正解 3番 11 Ix=Ix₁×2=2ℓ×(6ℓ)³/12×2=72ℓ⁴、Iy=Iy₁-Iy₂=6ℓ×(6ℓ)³/12-6ℓ×(2ℓ)³/12=104ℓ⁴ Ix:Iy=72:104=9:13 正解 2番12 断面Aと断面Bの差は、断面Cから断面Dを引いた値。 IxC-IxD=20×(90)³/12-20×(30)³/12=1,170×10³㎜⁴ 正解 3番 13 全体Ix₁からIx₂とIx₃を引く。 Ix=9×(16)³/12-6×(12)³/12-1.5×(8)³=2,144㎝⁴ 正解 2番 14 全体Ix₁からIx₂とIx₃とIx₄を引く。 Ix=12×(12)³/12-3×(10)³/12-3×(12)³-3×(10)³=796㎝⁴ 正解 4番 15 断面A IxA=(2×(10)³/12)×2+6×(2)³/12=337.3㎝⁴ 断面B IxB=10×(10)³/12-(4×(6)³/12)×2=689.3㎝⁴ 正解 2番 16 Ix₁からIx₂を引く。 Ix=10×(9)³/12-6×(6)³/12=499.5㎝⁴ 正解 1番 □ 断面二次モーメント・断面係数(1級)1 Ix=120×(160)³/12-50×(120)³/12=2.656×10⁷㎝⁴ Zx=Ix/y=(2.656×10⁷)/80=3.32×10⁵㎝³ 正解 5番 2 曲げ強さとして許容曲げモーメントを考えると、M=Z×fbより、曲げ強さは断面係数Zにて検討する。 ZA=a×(3a)²/6=3a³/2,ZB=(0.5a×(3a)²/6)×2=3a³/2,ZC=(a×(a)²/6)×2=a³/2 A=B>C 正解 2番3 Ix₁×2+Ix₂=(30×(120)³/12)×2+120×(30)³/12=8.91×10⁶㎜⁴ 正解 2番 4 IxA=a×(2a)³/12=8a⁴/12、IxB=2a×(2a)³/12-a×(a)³/12=15a⁴/12、IxC=πa⁴/12=9.4a⁴/12 IxB > IxC > IxA 正解 4番 5 IxAとIxBは全体に対する欠損部分が同じなので等しい。IxA=IxB=6a×(8a)³/12=2816a⁴/12、IxC=4a×(8a)3/12=2048a⁴/12 IxA=IxB > IxC IyA=8a×(6a)³/12-4a×(4a)³/12=1472a⁴/12、IyB=(2a×(6a)³/12)×2+4a×(2a)³/12=896a⁴/12、IyC=8a×(4a)³/12=512a⁴/12 IyA > IyB > IyC 正解 3番 2級では、断面一次モーメント・断面二次モーメントが、1級では時々断面二次モーメントが出題されています。公式はしっかり覚えて下さい。次回は、この公式を使って応力度の問題を紹介します。今日はこんな言葉です!『夢を実現できるか否かは、途中で諦めるかどうかにかかっています。必要なのは強い情熱なんです。』 (スティーブ・ジョブズ)
Dec 14, 2022
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構造文章編第12回(鉄骨造-8 (柱脚の設計、冷間成形角形鋼管等) 建築士試験に独学で挑戦する方のために、過去問を使って問題の解き方・ポイント・解説などを行っています。過去問約20年分を1肢ごとにばらして、出題の項目ごとに分けてまとめています。1,2級両方載せていますので、1級受験の方は2級問題で慣らしてから1級問題に挑戦。2級受験の方は、時々1級の過去問題からも出題されますので参考程度に1級問題を見ておくと得点UPが狙えます!!全科目終わるには先の長い話ですが、勉強の参考になると嬉しいです!構造-16構造の問題は大きく構造力学(計算問題)と各種構造・建築材料(文章問題)に分かれます。ここでは、計算問題と文章問題を交互に紹介していきます。構造(文章)12.鉄骨造-8(柱脚の設計、冷間成形角形鋼管等)鉄骨造の文章問題は今回が最終回です。鉄骨造の柱脚の設計、冷間成形角形鋼管、S造の構造計画等についてです。特に、柱脚では露出型柱脚の特徴、1級では冷間成形角形鋼管についてはよく出題されています。(問題は、一部修正しているものもあります。) ***************************************************** 問題 □ 鉄骨造-柱脚の設計柱脚の設計 2級露出型1 柱脚部の固定度を上げるためには、一般に、根巻形式より露出形式の方が有利である。 (2級H15)2 露出型柱脚の設計においては、柱脚の固定度に応じて回転剛性を考慮し、曲げ耐力を評 価する必要がある。(2級H18)3 露出柱脚に用いられるアンカーボルトの設計において、柱脚に引張力が作用する場合、 一般に、引張力とせん断力との組み合わせ応力を考慮する必要がある。(2級H25)4 露出形式の柱脚においては、一般に、アンカーボルトの基礎に対する定着長さをアンカ ーボルトの径の20倍以上とする。(2級H30)5 露出形式の柱脚において、柱のベースプレートの厚さは、一般に、アンカーボルトの径 の1.3倍以上とする。(2級R03)根巻型1 根巻形式の柱脚においては、一般に、柱下部の根巻鉄筋コンクリートの高さは、柱せい の1.5倍以上とする。(2級H22,H26,H29)2 根巻形式の柱脚においては、一般に、柱下部の根巻鉄筋コンクリートの高さは、柱せい の2.5倍以上とする。(2級H24,R01)3 柱の根巻き形式柱脚において、一般に、根巻き部分の鉄筋コンクリートの主筋は 4 本以 上とし、その頂部をかぎ状に折り曲げたものとする。(2級R04)埋込型1 柱脚部の固定度を上げるためには、一般に、露出型より埋込み型の方が有効である。 (2級H20)2 中柱の埋込み柱脚において、埋込み深さが浅い場合、パンチングシヤー破壊が生じや すい。(2級H27)3 埋込形式の柱脚においては、一般に、柱幅(柱の見付け幅のうち大きい方)の2倍以上 の埋込み深さを確保する。(2級H28,R02)柱脚柱脚の設計 1級 露出型(1~2は構造計画等で出題) 1 アンカーボルトは、引張力に対する支持抵抗力の違いにより、支圧抵抗型と付着抵抗型 に分類される。(1級H27)2 鉄骨造において、露出柱脚の最大せん断耐力は、「摩擦により抵抗するせん断耐力」と 「アンカーボルトのせん断耐力」のいずれか大きい方とする。(1級R02)3 露出柱脚において、伸び能力のあるアンカーボルトとして、ねじ部の有効断面積が軸部 と同等以上である転造ねじアンカーボルトを用いた。(1級H16)4 (地上3階建、柱と梁にH形鋼、筋かいに山形鋼、張り間方向をラーメン、けた行方向 を筋かい構造とした建築物において)ベースプレート及びアンカーボルトからなる露出 柱脚は、軸方向力及びせん断力とともに、回転量の拘束を伴う曲げモーメントに対して も設計した。(1級H15)5 露出型柱脚とする場合、柱脚の形状により固定度を評価し、反曲点高さを定めて柱脚の 曲げモーメントを求め、アンカーボルト及びベースプレートを設計した。(1級H19)6 軸方向力と曲げモーメントが作用する露出型柱脚の設計において、ベースプレートの大 きさを断面寸法とする鉄筋コンクリート柱と仮定して、引張り側アンカーボルトを鉄筋 とみなして許容応力度設計を行った。(1級H21)7 柱脚の形式として露出型柱脚を用いる場合、柱脚の降伏せん断耐力は、「ベースプレー ト下面とコンクリートとの間に生じる摩擦耐力」と「アンカーボルトの降伏せん断耐力」 との和とした。(1級H18)8 露出形式柱脚において、所定の構造計算を行わなかったので、アンカーボルトの基礎に 対する定着長さをアンカーボルトの径の10倍を確保した。(1級H23)9 露出型柱脚形式において、柱の最下端の断面積に対するアンカーボルトの全断面積の割 合を20%以上とした。(1級H23)10 ベースプレートの四辺にアンカーボルトを用いた露出柱脚とする場合、柱脚には曲げモ ーメントは生じないものとし、軸力力及びせん断力に対して柱脚を設計する。 (1級H27,R03)11 露出形式柱脚において、許容応力度計算を行わなかったので、アンカーボルト孔の径を、 アンカーボルトの径に5㎜を加えた大きさとした。(1級H24)12 (露出柱脚、桁行方向は梁をピン接合としたブレース構造、張間方向は純ラーメン構造、 桁行方向におけるブレースの水平力分担率は100%、耐震計算ルート2の場合)柱脚の設 計において、伸び能力のあるアンカーボルトを使用したので、保有耐力接合の条件を満 足させた。(1級H24)13 露出型柱脚形式において、ベースプレートの変形を抑えるために、ベースプレートの厚 さをアンカーボルトの径の1.3倍とした。(1級H28)14 露出型式柱脚に使用する、「伸び能力のあるアンカーボルト」には、「建築構造用転造 ねじアンカーボルト」等があり、軸部の全断面が十分に塑性変形するまでねじ部が破断 しない性能がある。(1級H29)根巻型1 根巻き形式柱脚において、根巻き部分の高さを柱幅(柱の見付け幅のうち大きいほう) の2.5倍とし、根巻き頂部のせん断補強筋を密に配置した。(1級H17,H23)2 根巻型柱脚において、根巻の上端部に大きな力が集中して作用するので、この部分の帯 筋の数を増やした。(1級H20)3 一般的な根巻型式柱脚における鉄骨柱の曲げモーメントは、根巻鉄筋コンクリート頂部 で最大となり、ベースプレートに向かって小さくなるので、根巻鉄筋コンクリートより 上部の鉄骨柱に作用するせん断力よりも、根巻鉄筋コンクリート部に作用するせん断力 のほうが大きくなる。(1級H29)4 根巻型式柱脚において、柱脚の応力を基礎に伝達するための剛性と耐力を確保するため に、根巻鉄筋コンクリートの高さが鉄骨柱せいの2.5倍以上となるように設計する。 (1級H29)埋込型1 埋込み形式柱脚において、鉄骨柱のコンクリートへの埋込み深さを、柱幅(柱の見付け 幅のうち大きいほう)の2倍以上とした。(1級H19,H23)2 埋込形式柱脚において、鉄骨柱の応力は、コンクリートに埋め込まれた部分の上下部と 下部の支圧力により、基礎に伝達する設計とした。(1級H28)3 埋込形式柱脚において、鉄骨柱の剛性は、一般に、基礎コンクリート上端の位置で固定 されたものとして算定する。(1級H29)4 埋込み型柱脚において、鉄骨の曲げモーメントとせん断力は、コンクリートに埋め込ま れた部分の上部と下部の支圧により、基礎に伝達する設計とした。(1級R04)□ 鉄骨造-冷間成形角形鋼管 冷間成形角形鋼管 2級(1は構造計画等で出題)1 鉄骨構造において、冷間成形角形鋼管を柱に用いる場合には、地震時に柱に生じる力の 大きさに割増などの措置を講ずる必要がある。(2級H23)2 冷間成形により加工された角形鋼管(厚さ6㎜以上)を柱に用いる場合は、原則として、 その鋼材の種別並びに柱及び梁の接合部の構造方法に応じて、応力割増等の措置を講ず る。(2級H20,H26)冷間成形角形鋼管 1級(1、2は構造計画等で出題)1 冷間成形角形鋼管を柱に使用したラーメン構造は、梁崩壊型又はパネル崩壊型となるよ り、柱崩壊型となるように計画することが望ましい。(1級H15)2 プレス成型角形鋼管(BCP材)は、冷間加工を行う原材の材質がSN材のB種又はC種に 準拠している。(1級H19)3 耐震計算ルート1により設計した剛接架構の柱材に、厚さ6㎜以上の一般構造用角形鋼 管(STKR材)を用いた場合、柱の設計において地震時応力を割り増す必要がある。 (1級H20)4 「耐震計算ルート1」において、BCP柱材に対し、地震力による柱応力の割増を行い、 許容応力度計算を行った。(1級H23)5 「耐震計算ルート2」において、最上階の柱頭部及び1階の柱脚部を除くすべての接合 部については、BCP柱材に対し、梁曲げ耐力の和が柱曲げ耐力の和の1.5倍以上になる ように設計した。(級H23)6 「耐震計算ルート2」において、1階の柱脚部分については、STKR柱材に対し。地震時 応力を割増して、許容応力度計算を行った。(級H23)7 「耐震計算ルート3」において、BCP柱材に対し、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についても必要保有水平耐力以上であること を確認した。(級H23)8 プレス成型角形鋼管の角部は、成形前の素材と比べて、強度及び変形能力が高くなる。 (級H29)9 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。 (級H29,R04)10 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。(級H30,R04)11 (柱材に板厚6㎜以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管を用いた建築物において) 「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。 (級R01)12 (柱材に板厚6㎜以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管を用いた建築物において) 「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 生じる力を増したので、層間変形角及び剛性率の検討を省略した。(級R01)13 (柱材に板厚6㎜以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管を用いた建築物において) 「耐震計算ルート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、柱にと取り付く梁の曲げ耐力の和の1.5倍以上になるよ うに設計した。(級H28,R01)14 (柱材に板厚6㎜以上の建築構造用冷間ロール成形角形鋼管を用いた建築物において) 「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。(級R01)15 「ルート1-2」で、厚さ6㎜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の方が大きい。(級R02)16 「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。(級R02)17 「ルート1-2」の計算において、冷間成形角形鋼管を柱に用いたので、柱梁接合形式及 び鋼管の種類に応じ、応力を割り増して柱の設計を行った。(級H28)□ 鉄骨造-その他(構造計画等)その他(構造計画等) 2級(1、2は構造計画等で出題)1 多雪区域以外の区域における規模が比較的大きい緩勾配の鉄骨造屋根について、積雪後 の降雨の影響を考慮するために、「屋根の勾配」及び「屋根の最上階から最下端までの 水平投影長さ」に応じて積雪荷重を割り増した。(2級R03)2 稼働するクレーンを支持する鉄骨造の梁は、繰返応力を受けるので、高サイクル疲労の 検討を行った。(2級R04)3 鋼構造の建築物における外壁の石張り構法を、プレキャスト構法とした。(2級H23)4 クレーン走行桁など、1×10⁴回を超える繰返し応力を受ける部材及び接合部に対しては、 一般に、疲労の検討を行う。(2級H23)その他(構造計画・耐震設計等) 1級(1、2は構造計画等で出題)1 全長が長く、外部に露出している鉄骨加工において、温度変化による伸縮に対応するた め、架構の中間にエキスパンションジョイントを設けた。(1級H18)2 天井走行クレーンを有する建築物を設計する場合、クレーンに加わる地震力の算定にお いて、クレーンの重量としては、特別な場合を除き、吊荷の重量を無視して算定するこ とができる。(1級H18)3 一つの構造物において、張り間方向及びけた行方向のそれぞれに異なる耐震計算ルート を用いて耐震計算を行った。(1級H19)4 耐震計算ルート1を適用する場合、地震力の算定においては、標準せん断力係数C₀を 0.3以上とした。(1級H19)5 耐震計算ルート2で設計を行ったが、偏心率を満足することができなかったのでルート を変更し、保有水平耐力及び必要保有水平耐力を算定して耐力の確認を行った。 (1級H19)6 高さ方向に連続する筋かいを有する剛接架構において、基礎の浮き上がりを考慮して保 有水平耐力を算定した。(1級H20)7 高さ15mの鉄骨造の建築物を耐震計算ルート2で設計する場合、筋かいの水平力分担率 を100%とすると、地震時の応力を1.5倍以上として設計する。(1級H18)8 (鉄骨造において)耐火設計においては、建築物の火災区画内の固定可燃物量と積載可 燃物量を算定し、両者を加算した可燃物量を火災荷重として設計する。(1級H18)9 「耐震計算ルート1-1及び1-2」では、標準せん断力係数C₀を0.2として地震力の算定を 行う。(1級H26)10 「耐震計算ルート1-2」では、偏心率が0.15以下であることを確認する。(1級H26)11 「耐震計算ルート2」では、筋かいの水平力分担率の値に応じて、地震時応力を割り増 す。(1級H26)12 「耐震計算ルート3」では、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。(1級H26,H30)13 「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する必要がある。(1級H30,R03)14 「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。(1級R02)15 (露出柱脚、桁行方向は梁をピン接合としたブレース構造、張間方向は純ラーメン構造、 桁行方向におけるブレースの水平力分担率は100%、耐震計算ルート2の場合)桁行方向 の梁については、崩壊メカニズム時に弾性状態に留まることを確かめたので、部材種別 FBの梁を採用した。(1級H24)16 (露出柱脚、桁行方向は梁をピン接合としたブレース構造、張間方向は純ラーメン構造、 桁行方向におけるブレースの水平力分担率は100%、耐震計算ルート2の場合)桁行方向 については、地震時応力を1.2倍に割り増して許容応力度計算を行った。(1級H24)17 「耐震計算ルート1-2」の計算において、標準せん断力係数C₀を0.3として地震力の算定 を行ったので、層間変形角及び剛性率の確認を行わなかった。(1級H26)18 「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。(1級R03)19 「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。(1級H30)20 「ルート1-1」の計算において、標準せん断力係数C₀を0.3として地震力の算定を行った ので、水平力を負担する筋かいの端部及び接合部については、保有耐力接合としなかっ た。(1級H28)21 「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。(1級R03)22 「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。(1級R03)**************************************************** 解説□ 鉄骨造-柱脚の設計露出型 ① 柱脚の固定度の大小関係は、露出型 < 根巻型 < 埋め込み型② 露出型柱脚は、ベースプレートの変形やアンカーボルトの伸びによる回転剛性への影響を考慮して、曲げ耐力を評価する。柱脚に作用する設計用曲げモーメントは、アンカーボルト、ベースプレートによる回転剛性への影響を考慮して、柱の反曲点高さを決めて計算を行う。これに対して十分な曲げ耐力を持つように、アンカーボルト、ベースプレートを設計する。③ 軸方向力、曲げモーメントに対しては、ベースプレートの形状を断面とする鉄筋コンクリートの柱と仮定して、引張側アンカーボルトを鉄筋とみなして設計を行う。④ アンカーボルトの設計において、柱脚に引張力が作用する場合、アンカーボルトにはせん断力が作用するため、一般に、引張力とせん断力の組み合わせ応力を考慮する必要がある。アンカーボルトの定着長さは、アンカーボルト径の20倍以上とし、かつ、その先端をかぎ状に折り曲げるか又は定着金物を設ける。また、柱の最下端の断面積に対するアンカーボルトの全断面積の割合を20%以上とする。⑤ ベースプレートの厚さは、アンカーボルト径の1.3倍以上とする。アンカーボルトの孔の径は、アンカーボルト軸径+5㎜以下の値とする。⑥ アンカーボルトは、引張力に対する支持抵抗力の違いにより、「支圧抵抗型」と「付着抵抗型」に分類される。⑦ 露出柱脚の降伏せん断耐力は、ベースプレート下面とコンクリートとの摩擦耐力、あるいはアンカーボルトの降伏せん断耐力のいずれか大きい方の値とする。⑧ 建築構造用転造ねじアンカーボルトや建築構造用切削ねじアンカーボルトは、降伏比の上限を規定することにより、軸部の全断面が十分に塑性変形するまでねじ部が破断しない性能が保証されている。耐震設計ルート1-2、ルート2の二次設計において、伸び能力のあるアンカーボルトを使用する場合は、柱脚の保有耐力接合の判定を行えばよい。根巻型① 根巻型の根巻高さは、柱せい(柱幅の大きい方)の2.5倍以上とする。② 根巻部分の鉄筋コンクリートの主筋は4本以上とし、その頂部をかぎ状に折り曲げる。また、根巻コンクリートの頂部は応力が集中するため、せん断補強筋(帯筋)を密に配置する。③ 根巻型柱脚の曲げモーメントは、根巻鉄筋コンクリート頂部より下部においては、鉄骨柱と根巻鉄筋コンクリート部分で分担される。鉄骨柱の曲げモーメントは、ベースプレートに向かって小さくなり、根巻鉄筋コンクリートの曲げモーメントは頂部からベースプレートに向かって大きくなる。また、根巻鉄筋コンクリート上部の鉄骨柱に作用するせん断力よりも、根巻鉄筋コンクリート部分にさようするせん断力のほうが大きくなる。Q=M/ℓより判断できる。埋込型① 埋込型の埋込深さは、柱せい(柱幅の大きい方)の2倍以上とする。② 埋込型柱脚では、側柱では側面のかぶり厚さが少ないとき、中柱では埋込深さが浅い場合、パンチングシヤー破壊が生じやすい。③ 曲げモーメントとせん断力は、埋込み部鋼柱と基礎コンクリートとの間の支圧力及び埋込み部の補強筋により伝達する。圧縮軸力は、ベースプレートとコンクリートの間の支圧力により伝達し、引張軸力は、ベースプレート上面とコンクリートの間の支圧力またはアンカーボルトの抵抗力によって伝達する。④ 回転剛性は、基礎梁上端から柱せいの1.5倍下がった位置を剛接点として鋼柱のみを有効として計算する。ただし、その位置が基礎梁せいの1/2より大きい場合は基礎梁せいの中心位置を剛接点とする。柱脚の設計 2級 露出型(2級) 1 × 柱脚の固定度の大小関係は、露出型 < 根巻型 < 埋め込み型 誤り2 〇 露出型柱脚は、ベースプレートの変形やアンカーボルトの伸びによる回転剛性への 影響を考慮して、曲げ耐力を評価する。 正しい3 〇 アンカーボルトの設計において、柱脚に引張力が作用する場合、アンカーボルトに はせん断力が作用するため、一般に、引張力とせん断力の組み合わせ応力を考慮す る必要がある。 正しい4 〇 アンカーボルトの定着長さは、アンカーボルト径の20倍以上とし、かつ、その先端 をかぎ状に折り曲げるか又は定着金物を設ける。 正しい5 〇 ベースプレートの厚さは、アンカーボルト径の1.3倍以上とする。 正しい 根巻型(2級)1 × 根巻型の根巻高さは、柱せいの2.5倍以上とする。 誤り 2 〇 根巻型の根巻高さは、柱せいの2.5倍以上とする。 正しい3 〇 根巻部分の鉄筋コンクリートの主筋は4本以上とし、その頂部をかぎ状に折り曲げ る。 正しい埋込型(2級)1 〇 柱脚の固定度の大小関係は、露出型 < 根巻型 < 埋め込み型 正しい2 〇 埋込型柱脚では、側柱では側面のかぶり厚さが少ないとき、中柱では埋込深さが浅 い場合、パンチングシヤー破壊が生じやすい。 正しい3 〇 埋込型の埋込深さは、柱せい(柱幅の大きい方)の2倍以上とする。 正しい柱脚柱脚の設計 1級露出型(1級)(1~2は構造計画等で出題)1 〇 アンカーボルトは、引張力に対する支持抵抗力の違いにより、「支圧抵抗型」と 「付着抵抗型」に分類される。 正しい2 〇 露出柱脚の降伏せん断耐力は、ベースプレート下面とコンクリートとの摩擦耐力、 あるいはアンカーボルトの降伏せん断耐力のいずれか大きい方の値とする。 正しい3 〇 建築構造用転造ねじアンカーボルトは、降伏比の上限を規定することにより、軸部 の全断面が十分に塑性変形するまでねじ部が破断しない性能が保証されている。 正しい4 〇 露出型柱脚は、軸方向力及びせん断力に併せて、回転剛性への影響を考慮して、曲 げモーメントに対しても設計を行う。 正しい5 〇 露出型柱脚は、柱脚に作用する設計用曲げモーメントは、アンカーボルト、ベース プレートによる回転剛性への影響を考慮して、柱の反曲点高さを決めて計算を行う。 これに対して十分な曲げ耐力を持つように、アンカーボルト、ベースプレートを設 計する。 正しい6 〇 軸方向力、曲げモーメントに対しては、ベースプレートの形状を断面とする鉄筋コ ンクリートの柱と仮定して、引張側アンカーボルトを鉄筋とみなして設計を行う。 正しい7 × 露出柱脚の降伏せん断耐力は、ベースプレート下面とコンクリートとの摩擦耐力、 あるいはアンカーボルトの降伏せん断耐力のいずれか大きい方の値とする。 誤り8 × アンカーボルトの定着長さは、アンカーボルト径の20倍以上とし、かつ、その先端 をかぎ状に折り曲げるか又は定着金物を設ける。 誤り9 〇 アンカーボルトの全断面積は、柱の最下端の断面積に対して20%以上とする。 正しい10 × ベースプレートの四辺にアンカーボルトを用いた露出柱脚の場合は、アンカーボル トの伸びによる回転剛性への影響を考慮して、設計用曲げモーメントを算定する。 誤り11 〇 ベースプレートのアンカーボルト孔の径は、アンカーボルト軸径+5㎜以下の値と する。 正しい12 〇 耐震設計ルート1-2、ルート2の二次設計において、伸び能力のあるアンカーボルト を使用する場合は、柱脚の保有耐力接合の判定を行えばよい。 正しい13 〇 ベースプレートの厚さは、アンカーボルト径の1.3倍以上とする。 正しい14 〇 建築構造用転造ねじアンカーボルトや建築構造用切削ねじアンカーボルトは、降伏 比の上限を規定することにより、軸部の全断面が十分に塑性変形するまでねじ部が 破断しない性能が保証されている。 正しい根巻型(1級)1 〇 根巻型の根巻高さは、柱せいの2.5倍以上とし、根巻コンクリートの頂部は応力が 集中するため、せん断補強筋(帯筋)を密に配置する。 正しい2 〇 根巻コンクリートの頂部は応力が集中するため、せん断補強筋(帯筋)を密に配置 する。 正しい3 〇 根巻柱脚に掛かる曲げモーメントより、根巻鉄筋コンクリート上部の鉄骨柱に作用 するせん断力よりも、根巻鉄筋コンクリート部分にさようするせん断力のほうが大 きくなる。 正しい4 〇 根巻型の根巻高さは、柱せいの2.5倍以上とする。 正しい埋込型(1級)1 〇 埋込型の埋込深さは、柱せいの2倍以上とする。 正しい2 〇 曲げモーメントとせん断力は、埋込み部鋼柱と基礎コンクリートとの間の支圧力及 び埋込み部の補強筋により伝達する。圧縮軸力は、ベースプレートとコンクリート の間の支圧力により伝達し、引張軸力は、ベースプレート上面とコンクリートの間 の支圧力またはアンカーボルトの抵抗力によって伝達する。 正しい3 × 回転剛性は、基礎梁上端から柱せいの1.5倍下がった位置を剛接点として算定する。 誤り4 〇 曲げモーメントとせん断力は、埋込み部鋼柱と基礎コンクリートとの間の支圧力及 び埋込み部の補強筋により伝達する。 正しい□ 鉄骨造-冷間成形角形鋼管① 冷間成形角形鋼管は、常温で鋼板を曲げ加工(プレス又はロール)で加工するため、あらかじめコーナー部が塑性化(変形能力が低下)しており、全断面を有効とみなすことができない。板厚が6㎜以上を柱として用いる場合、角形鋼管の種別及び柱梁の接合形式に応じて、地震時の応力を割り増したり、柱の耐力を低減して設計を行う。(耐震計算ルート1、2においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算定を行う)② ラーメン構造において、部分崩壊型(柱崩壊型)とするより全体崩壊型(梁崩壊型)とするほうが望ましい。③ BCR(建築構造用冷間ロール成形角形鋼管)は、材質はSN材のB種に相当する。BCP(建築構造用冷間プレス成形角形鋼管)は、材質はSN材のB種又はC種に相当する。BCR295、BCP235の数値は降伏点又は耐力の下限値(N/㎟)を示す。BCR、BCPは、引張強さの下限値及び上限値が規定されている。また、板厚が12㎜以上になると、降伏点又は耐力の下限値だけでなく上限値も規定されている。STKRは、降伏点又は耐力、引張強さとも下限値のみが規定されている。STKR400の数値は引張強さの下限値(N/㎟)を示す。④ 耐震計算ルート1-1、1-2において冷間成形角形鋼管(BCR、BCP、STKR)を柱に用いた場合は、柱に生じる応力を割増して許容応力度の検討を行う。割増係数の大小関係は、STKR>BCR>BCP(塑性が低いものほど割増が多い)⑤ 耐震計算ルート2において、冷間成形角形鋼管(BCR、BCP、STKR)を柱に用いた場合は、確実に梁崩壊型(全体崩壊)になるように、最上階の柱の柱頭及び1階の柱脚を除くすべての柱梁接合部において、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倍以上であること。また、1階の柱がSTKR材の場合は、地震時に柱脚部に生ずる応力を割増して許容応力度の検討を行う。⑥ 耐震計算ルート3において、STKR材を柱に用いた場合は、確実に梁崩壊型(全体崩壊)になるように、ルート2と同じ措置をしたうえで、柱の耐力が梁の耐力の1.5倍以上となるようにしなければならない。また、BCR材、BCP材を用いる場合、局部崩壊メカニズムと判定され場合は、柱耐力を低減して算出した保有水平耐力についても必要保有水平耐力以上であることを確認する。冷間成形角形鋼管 2級(1は構造計画等で出題) 1 〇 冷間成形角形鋼管は、鋼板を曲げ加工するため、あらかじめコーナー部が塑性化し ており、全断面を有効とみなすことができない。柱として用いる場合、地震時の応 力を割り増す必要がある。 正しい2 〇 冷間成形角形鋼管は、鋼板を曲げ加工するため、あらかじめコーナー部が塑性化し ており、全断面を有効とみなすことができない。柱として用いる場合、地震時の応 力を割り増す必要がある。 正しい冷間成形角形鋼管 1級(1、2は構造計画等で出題)1 × ラーメン構造において、部分崩壊型(柱崩壊型)とするより全体崩壊型(梁崩壊型) とするほうが望ましい。 誤り2 〇 BCP(建築構造用冷間プレス成形角形鋼管)は、材質はSN材のB種又はC種に 相当する。 正しい3 〇 耐震計算ルート1において冷間成形角形鋼管(BCR、BCP、STKR)を柱に用いた場 合は、柱に生じる応力を割増して許容応力度の検討を行う。 正しい4 〇 耐震計算ルート1において冷間成形角形鋼管(BCR、BCP、STKR)を柱に用いた場 合は、柱に生じる応力を割増して許容応力度の検討を行う。 正しい5 × 耐震計算ルート2において、冷間成形角形鋼管を柱に用いた場合は、最上階の柱の 柱頭及び1階の柱脚を除くすべての柱梁接合部において、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倍以上であること。柱を梁の1.5倍とする。 誤り6 〇 耐震計算ルート2において、1階の柱がSTKR材の場合は、地震時に柱脚部に生ずる 応力を割増して許容応力度の検討を行う。 正しい7 〇 耐震計算ルート3において、BCR材、BCP材を用いる場合、局部崩壊メカニズムと 判定され場合は、柱耐力を低減して算出した保有水平耐力についても必要保有水平 耐力以上であることを確認する。 正しい8 × 冷間成形角形鋼管の角部は、加工の段階ですでに塑性化しているので変形能力は低 下する。 誤り9 〇 耐震計算ルート1において冷間成形角形鋼管(BCR、BCP、STKR)を柱に用いた場 合は、柱に生じる応力を割増して許容応力度の検討を行う。 正しい10 〇 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する ために、ダイヤフラム等を設け補強を行う。 正しい11 × 耐震計算ルート1、2においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算 定を行う。 誤り12 〇 耐震計算ルート1においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算定 を行う。層間変形角、剛性率の検討はルート2なので省略できる。 正しい13 〇 耐震計算ルート2において、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倍以上であること。 正しい14 〇 耐震計算ルート3において、BCR材を用いる場合、局部崩壊メカニズムと判定され 場合は、柱耐力を低減して算出した保有水平耐力についても必要保有水平耐力以上 であることを確認する。 正しい15 × 柱に生じる応力の割増し係数の大小関係は、STKR>BCR>BCP(塑性が低いものほ ど割増が多い)。 誤り16 〇 耐震計算ルート3において、BCP材を用いる場合、局部崩壊メカニズムと判定され 場合は、柱耐力を低減して算出した保有水平耐力についても必要保有水平耐力以上 であることを確認する。 正しい17 〇 耐震計算ルート1において冷間成形角形鋼管(BCR、BCP、STKR)を柱に用いた場 合は、柱に生じる応力を割増して許容応力度の検討を行う。 正しい□ 鉄骨造-その他(構造計画等)① 多雪区域以外で積雪荷重の検討をする場合、㋐大スパン(屋根の最上端から最下端までの水平投影長さが10m以上)、㋑緩勾配(15度以下)、㋒屋根重量が軽い(鉄骨造等)の条件がそろう建築物においては、積雪後の降雨を考慮して積雪荷重に割増係数を乗じる。② 天井走行クレーンに加わる地震力は、走行レール上端に作用するものとし、クレーンの重量としては、特別な場合を除き、吊荷の重量を無視することができる。(鋼構造設計基準)③ 耐震計算ルート1,2、3の流れ ④ 耐震計算ルート1,2の適用条件⑤ 震計算ルート2において、筋かいの水平力分担率(β)に応じて、地震時応力を割増する。水平力分担率が5/7(≒72%)を超える場合は、地震力を1.5倍以上とする。⑥ 耐震計算ルート3においてDsを算定する際は、柱・梁の板厚要素の幅厚比、筋かいの有効細長比によって各部材の靭性を考慮する。幅厚比・細長比が小さいほど靭性が高くDsは小さくなる。⑦ 耐震計算ルート3においてDsを算定する際は、柱・梁の板厚要素の幅厚比や筋かいの有効細長比で決まるため、柱梁接合部パネルの耐力を考慮する必要はない。⑧ 柱及び梁の設計において、架構の崩壊メカニズム時の応力を適切に評価し、当該部材が架構の崩壊メカニズム時に弾性状態に留まることが明らかな場合、当該部材の幅厚比は、部材種別をFB又はFCとして計算した数値以下の値とすることができる。(建築物の構造関係技術基準解説書)⑨ 連層耐力壁(S造において高さ方向に連続する筋かいを有する剛接架構)は、基礎の浮き上がりなどによって生じる回転変形を考慮する。⑩ 耐火設計における火災荷重とは、建築物の火災区画内の単位面積当たりの可燃物量を、同じ発熱量を持つ木材の重さに換算したものをいう。可燃物量は、固定可燃物と積載可燃物を加算して求める。 その他(構造計画等) 2級(1、2は構造計画等で出題)1 〇 多雪区域以外で積雪荷重の検討をする場合、㋐大スパン、㋑緩勾配、㋒屋根重量が 軽い(鉄骨造等)の条件がそろう建築物においては、積雪後の降雨を考慮して積雪 荷重に割増係数を乗じる。 正しい2 〇 鋼構造の外壁における石張り構法は、石先付けプレキャスト構法が多く用いられる。 乾式の直張り工法に比べ鉄骨構造躯体の層間変形への追従性が優れる。 正しい3 〇 鋼材に多数回(1×10⁴回以上)の繰返し応力が作用する場合は、疲労の検討を行う。 正しい4 〇 鋼材に多数回(1×10⁴回以上)の繰返し応力が作用する場合は、疲労の検討を行う。 正しいその他(構造計画・耐震設計等) 1級(1、2は構造計画等で出題)1 〇 外部に露出する部分は温度変化が大きいので、全長が長い建築物では温度変化によ る伸縮量が大きくなる。これに対応するために、加工の中間部にエキスパンション ジョイントを設ける。 正しい2 〇 天井走行クレーンに加わる地震力は、走行レール上端に作用するものとし、クレー ンの重量としては、特別な場合を除き、吊荷の重量を無視することができる。 正しい3 〇 一つの建築物でも、張り間方向、けた行方向別に異なった耐震計算ルートを適用し てもよい。ただし、階ごとに異なるルートは適用できない。 正しい4 〇 耐震計算ルート1においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上で地震力を算定する。 正しい5 〇 耐震計算ルート2においては、偏心率を0.15以下としなければならないが、納まら ない場合はルート3(保有水平耐力計算)に変更して計算する。 正しい6 〇 連層耐力壁(高さ方向に連続する筋かいを有する剛接架構)は、基礎の浮き上がり などによって生じる回転変形を考慮する。 正しい7 〇 震計算ルート2において、筋かいの水平力分担率(β)に応じて、地震時応力を割増 する。水平力分担率が5/7(≒72%)を超える場合は、地震力を1.5倍以上とする。 正しい8 〇 耐火設計における火災荷重とは、建築物の火災区画内の単位面積当たりの可燃物量 を、同じ発熱量を持つ木材の重さに換算したものをいう。可燃物量は、固定可燃物 と積載可燃物を加算して求める。 正しい9 × 耐震計算ルート1においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上で地震力を算定する。 誤り10 〇 耐震計算ルート1-2においては、偏心率が0.15以下であることを確認する。正しい11 〇 震計算ルート2において、筋かいの水平力分担率(β)に応じて、地震時応力を割増 する。水平力分担率が5/7(≒72%)を超える場合は、地震力を1.5倍以上とする。 正しい12 〇 耐震計算ルート3においてDsを算定する際は、柱・梁の板厚要素の幅厚比、筋かい の有効細長比によって各部材の靭性を考慮する。幅厚比・細長比が小さいほど靭性 が高くDsは小さくなる。 正しい13 〇 震計算ルート2において、筋かいの水平力分担率(β)に応じて、地震時応力を割増 する。水平力分担率が5/7(≒72%)を超える場合は、地震力を1.5倍以上とする。 正しい14 〇 震計算ルート2においては、塔状比が4を超えないことを確かめなければならない。 正しい15 〇 柱・梁が崩壊メカニズム時に弾性状態に留まることが明らかな場合、当該部材の幅 厚比は、部材種別をFB又はFCとして計算した数値以下の値とすることができる。 正しい16 × 震計算ルート2において、筋かいの水平力分担率(β)に応じて、地震時応力を割増 する。水平力分担率が5/7(≒72%)を超える場合は、地震力を1.5倍以上とする。 誤り17 〇 耐震計算ルート1-2においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算定 を行う。層間変形角、剛性率はルート2における検討項目なのでルート1-2では行 わなくてもよい。 正しい18 〇 耐震計算ルート1-1においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算定 を行い、筋かいの保有耐力接合が求められる。ルート1-2においては偏心率の確認 も求められる。層間変形角、剛性率はルート2における検討項目なのでルート1で は行わなくてもよい。 正しい19 × 耐震計算ルート1-1においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算定 を行い、筋かいの保有耐力接合が求められる。 誤り20 × 耐震計算ルート1-1においては、標準せん断力係数C₀=0.3以上として地震力の算定 を行い、筋かいの保有耐力接合が求められる。 誤り21 × 耐震計算ルート1-2においては、柱梁の保有耐力接合、梁の保有耐力横補剛が求めら れる。 誤り22 〇 耐震計算ルート3においてDsを算定する際は、柱・梁の板厚要素の幅厚比や筋かい の有効細長比で決まるため、柱梁接合部パネルの耐力を考慮する必要はない。 正しい今回紹介した柱脚の設計では、露出型柱脚についてがよく出題されています。細かな数値がいくつかあるので絵を描いて覚えるといいですよ!施工でも活用できます。冷間成形角形鋼管や構造計画等の分野では、耐震計算ルートによる違いがちゃんと解っているかがポイントです!! 今回で鉄骨造の文章問題は終わり、次回は力学の問題です。今日はこんな言葉です! 『運を呼び込む最も単純な方法は「めげずに何度でもトライすること」です。 』 (杉浦正和)
Nov 26, 2022
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