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Aug 29, 2022
カテゴリ：建築士受験！！
構造文章編第3回（構造計画・耐震計画-1） 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-6 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）3．構造計画・耐震計画 今回は、文章問題の構造計画・耐震計画等に関する問題をまとめました。この分野は、前回紹介した荷重外力や、今後紹介する各種構造の分野とも共通する問題がでています。ここでは、敢えて重複する問題も紹介していますのでご了承ください。この分野は、2級でも1級でも必ず数問出題されるところです。特によく出ているのが、構造計算の概要です。2級ではルート2が、1級ではルート3が特に多いので、法規と合わせて学習することをお勧めします！！ その他、構造計画一般はとても広範囲から出題されますので、新傾向問題が多く難しい問題も多いいところです。 この分野も内容が多いので、数回に分けて紹介していきます。１回目は、構造計算の概要を途中までです。 （問題は、一部修正しているものもあります。） ***************************************************************** 問題 □ 構造計算の概要 １－１ 一次設計・二次設計について（2級） １ 建築物の外壁から突出する部分の長さが2ｍを超える片持ちのバルコニーを設ける場合、 当該部分の鉛直震度に基づき計算した地震力に対て安全であることを確かめる必要があ る。（2級H26） ２ まれに発生する地震に対して、建築物が損傷しないようにすることは、耐震設計の目標 の一つである。（2級H27） ３ 建築物の耐震設計は、稀に発生する地震（中程度の地震）に対して損傷による性能の低 下を生じないことを確かめる一次設計と、極めて稀に発生する地震（最大級の地震）に 対して崩壊・倒壊等しないことを確かめる二次設計から構成される。（2級H29） ４ 耐震設計の一次設計では、稀に発生する地震（中程度の地震）に対して建築物の損傷に よる性能の低下を生じさせないことを確かめる。（2級H30） ５ 中程度の（稀に発生する）地震動に耐して、建築物の構造耐力上主要な部分に損傷が生 じないことは、耐震設計の要求性能の一つである。（2級R03） ６ 耐震設計における二次設計は、建築物が弾性限を超えても、最大耐力以下であることや 塑性変形可能な範囲にあることを確かめるために行う。（2級R03） ７ 建築物の地上部分について、地震力に対する水平剛性の検討において、各階の層間変形 角が1/200以下であることを確認した。（2級H17） ８ 各階における層間変形角の値は、一次設計用地震力に対し、原則として、1/200以内と なるようにする。（2級H27,R02） ９ 極めて稀に起こる地震に対しては、建築物が崩壊や倒壊しないことを確かめる。 （2級H20） １０ 建築物が、極めて稀に発生する地震動に対して倒壊しないようにするこては、耐震設計 の目標の一つである。（2級R01,R04） １－２ 一次設計・二次設計について（1級） １ 建築物の一次固有周期は、同じ構造形式の場合、一般に、建築物の高さが高いものほど 長くなる。（1級H15） ２ 地震地域係数Zは、「許容応力度を検討する場合」と「保有水平耐力を検討場合」とに より異なる値を用いる。（1級H16） ３ 地表に設置された高さ4ｍを超える広告塔に作用する地震力については、一般に、水平震 度を0.5Ｚ（Ｚは地震地域係数）以上として計算する。（1級H17） ４ 建築物のたわみや振動による使用上の支障が起こらないことを確認するために、梁及び スラブの断面の応力度を検討する方法を採用した。（1級H18） ５ 床構造の鉛直方向の固有振動数が小さい場合には、鉛直方向の震動によって居住性への 障害が生じないように検討を行う。（1級H19） ６ 地震時においては、応答加速度が上層ほど大きくなることを考慮して、一般に、地震層 せん断力係数Ciを上層ほど大きくする。（1級H20） ７ 高さ30ｍ、鉄骨鉄筋コンクリート造、地上7階建ての建築物において、外壁から突出す る部分の長さ2.5ｍの鉄筋コンクリート造の片持ち階段について、その部分の鉛直震度 を1.0Ｚ（地震地域係数）として、本体への接続部も含めて安全性の検討を行った。 （1級H21） ８ 一次設計用地震力によって生じる各階の層間変形角が1/180となったので、別途に、帳 壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるおそれがないことを確認した。（1級H22） ９ 鉄骨造の建築物の計画において、張間方向を純ラーメン構造、桁行方向をブレース構造 とする場合、方向別に異なる耐震計算ルートを適用してよい。（1級H23,H30,R04） １０ 層間変形角の確認において、構造耐力上主要な部分の変形によって建築物の部分に著し い損傷が生じるおそれのない場合には、層間変形角の制限値を1/120まで緩和できる。 （1級H23） １１ 梁及びスラブの各部分の応力度を検討することにより、構造部材のたわみや震動による 使用上の支障が起こらないことを確認した。（1級H26） １２ 屋根ふき材において、一つの屋根構面内の中央に位置する部位より縁に位置する部位の 方が、風による吹き上げ力が大きいものとして設計を行った。（1級H26） １３ 地震力を算定する場合に用いる鉄骨構造の建築物の設計用一次固有周期（単位 秒）は、 建築物の高さ（単位 ｍ）に0.03を乗じて算出することができる。（1級H27） １４ 平面形状が長方形の鉄骨構造の建築物において、短辺方向を純ラーメン構造、長辺方向 をブレース構造とした場合、耐震計算ルートは両方向とも同じルートとする必要がある。 （1級H27） １５ 耐震計算を行う場合に用いるAiは、多数の地震応答解析結果の蓄積から、それらをまと めたものに基づき定められた、設計用層せん断力を求めるための高さ方向の分布を表す 係数である。（1級H28） １６ 鉄筋コンクルート造建築物の設計用一次固有周期Ｔを、略算法ではなく固有値解析等の 精算によって求める場合には、建築物の振動特性はコンクリートにひび割れのない初期 剛性を用い、基礎や基礎杭の変形はないものと仮定する。（1級H28,R02） １７ 片流れ屋根の屋根葺き材の構造設計において、風による吹き上げ力は、屋根面の中央に 位置する部位より、縁に位置する部位のほうを大きくする。（1級H30） １８ 補強コンクリートブロック造の塀の構造設計に用いる地震力は、地表面から突出する構 造物となる煙突に準じたものとなる。（1級R03） １９ 建築物の屋上から突出する水槽等の耐震設計において、転倒等に対して危険を防止する ための有効な措置が講じられている場合は、地震力を一定の範囲内で減じることができ る。（1級R03） ２０ 高層建築物に設置する設備機器の耐震設計において、設計用水平震度は、一般に、中間 階に比べて上階の方を大きくする。（1級R03） ２１ 一端固定状態のエスカレーターにおける固定部分の設計用地震力の算定において、設計 用鉛直標準震度は、一般に、すべての階で同じ数値とする。（1級R03） ２２ 木質構造の採用や、ハーフPC床版利用による型枠用合板の使用量低減等、地球環境との 共生に寄与した設計が求められている。（1級R04） ２３ 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は、一般に、建築物の上階 になるほど、また、建築物の設計用一次固有周期Ｔが長くなるほど、大きくなる。 （1級R04） ２ 許容応力度計算（ルート1）（1級） １ 高さ10ｍ、鉄筋コンクリート造、地上3階建ての建築物の場合、鉄筋コンクリート造の 柱・耐力壁の水平断面積が規定値を満足しているので、保有水平耐力の算出を行わなか った。（1級H18） ２ 延べ面積100㎡、高さ5ｍ、鉄筋コンクリート造、平家建ての建築物の場合、仕様規定を すべて満足しているので、保有水平耐力の算出を行わなかった。（1級H18） ３ 高さ13ｍかつ軒の高さ9ｍの2階建て、延べ面積500㎡の鉄骨造の建築物において、偏心 率が0.18となったが、梁スパン長さが6ｍ以下であったので、標準せん断力係数C₀を0.3 として許容応力度計算を行った。（1級H22） ４ 耐震計算において、高さ10ｍ、鉄筋コンクリート造、地上3階建ての建築物の場合、鉄 筋コンクリート造の柱・耐力壁の水平断面積が所定の値を満足していれば、保有水平耐 力の算出は行わなくてもよい。（1級H23） ３－１ 許容応力度等計算（ルート2）（2級） １ 建築物の地上部分について、高さ方向の剛性分布のバランスの検討において、各階の剛 性率が、6/10以上であることを確認した。（2級H17） ２ 建築物の地上部分について、平面的な剛性分布のバランスの検討において、各階の偏心 率が、15/100以下であることを確認した。（2級H17） ３ 偏心率は、建築物の各階平面内の各方向別に、重心と剛心の偏りのねじり抵抗に対する 割合として求める。（2級H21） ４ 剛性率は、各階の層間変形角の逆数を建築物全体の層間変形角の逆数の平均値で除した 値であり、その値が小さいほど、その階に損傷が集中する危険度が高いことを示してい る。（2級H25） ５ 偏心率は、各階の重心と剛心との距離（偏心距離）を当該階の弾力半径で除した値であ り、その値が大きいほど、その階において特定の部材に損傷が集中する危険性が高いこ とを示している。（2級H25,H27,R04） ６ 建築物の偏心率は、計算しようとする方向について、各階の偏心距離を当該階の弾力半 径で除した値である。（2級H26,H29） ７ 建築物の剛性率は、計算しようとする方向について、各階の層間変形角を建築物全体の 層間変形角の平均値で除した値である。（2級H26,H29） ８ 地震時に建築物のねじれが生じないようにするため、建築物の重心と剛心との距離がで きるだけ小さくなるように計画する。（2級H30） ９ 建築物の各階の偏心率は、「各階の重心と剛心との距離（偏心距離）」を「当該階の弾 力半径」で除した値であり、その値が大きいほど、その階に損傷が集中する危険性が高 い。（2級R01） １０ 建築物の各階の剛性率は、「各階における層間変形角の逆数」を「全ての階の層間変形 角の逆数の平均」で除した値であり、その値が大きいほど、その階に損傷が集中する危 険度が高い。（2級R01） １１ 建築物の各階における重心と剛心の距離ができるだけ大きくなるように、耐力壁を配置 した。（2級R03） １２ 建築物の各階の剛性率は、「各階の層間変形角の逆数」を「全ての階の層間変形角の逆 数の相加平均の値」で除した値である。（2級R03） ３－２ 許容応力度等計算（ルート2）（1級） １ 高さ40ｍ、鉄骨鉄筋コンクリート造、地上10階建ての建築物の場合、剛性率及び偏心率 が規定値を満たしているので、保有水平耐力計算によらず、許容応力度等計算を行った。 （1級H18） ２ 高さ20ｍ、鉄骨造、地上5階建ての建築物の場合、層間変形角が1/200以下であることの 確認及び保有水平耐力が必要保有水平耐力以上であることの確認をおこなった。 （1級H18） ３ 高さ25ｍの鉄骨鉄筋コンクリート造、地上6階建ての建築物の構造計算において、塔状 比が4.9であり、剛性率及び偏心率の規定値を満足していたので、許容応力度等計算によ り安全性の確認を行った。（1級H21） ４ 高さ30ｍ、鉄骨鉄筋コンクリート造、地上7階建ての建築物において、3階の耐力壁の量 が4階に比べて少ない計画とする必要があったので、3階の耐力壁が取りつかない単独柱 については、曲げ降伏先行となるようにせん断耐力を高めた。（1級H21） ５ 各階で重心と剛心が一致しているが、剛性率が0.6未満の階があると、地震時にねじれ振 動を起こし損傷を受けやすい。（1級H23） ６ 地上5階建ての鉄骨造の建築物において、保有水平耐力を算定しなかったので、地震力の 75％を筋かいが負担している階では、その階の設計地震力による応力の値を1.5倍して各 部材の断面を設計した。（1級H27） ４－１ 保有水平耐力計算（ルート3）（2級） １ 大地震に対して、十分な耐力を有していることを確かめるために、建築物の地上部分に ついて、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。（2級H17） ２ ピロティ階の必要保有水平耐力は、「剛性率による割増係数」と「ピロティ階の強度割 増係数」のうち、大きいほうの値を用いて算出した。（2級H20,H24,H28,R03） ４－２ 保有水平耐力計算（ルート3）（1級） １ 建築物の保有水平耐力を算定する場合、炭素鋼の構造用鋼材のうち、日本産業規格 （JIS）に定めるものについては、材料強度の基準強度を1.1倍まで割増することがで きる。（1級H15,H27） ２ 構造特性係数DSは、架構が靭性に富むほど小さくなり、減衰が大きい程小さくなる。 （1級H16） ３ 鉄筋コンクリート構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H17） ４ 鉄骨造の純ラーメン構造の耐震設計において、必要とされる構造特性係数Dsは0.25で あったが、0.3として保有水平耐力の検討を行った。（1級H18,H23） ５ 構造特性係数Dsが0.3の建築物において、保有水平耐力が必要保有水平耐力の1.05倍と なるように設計した場合、大地震の際に大破・倒壊はしないが、ある程度の損傷は受け ることを許容している。（1級H19） ６ 各階の保有水平耐力の計算による安全確認において、一般に、偏心率が一定の限度を 超える場合や、剛性率が一定の限度を下回る場合には、必要保有水平耐力を大きくす る。（1級H19,H25） ７ 鉄骨造の建築物の必要保有水平耐力の検討に当たって、ある階の保有水平耐力に占める 割合が50％となる筋かいを配置する場合は、筋かいのない純ラーメンの場合に比べて、 構造特性係数Dsを小さくすることができる。（1級H19,H25） ８ 剛接架構と耐力壁を併用した鉄筋コンクリート造の場合、柱及び梁並びに耐力壁の部材 群としての種別が同じであれば、耐力壁の水平耐力の和の保有水平耐力に対する比βuに ついては、0.2である場合よりも0.7である場合のほうが、構造特性係数Dsを小さくする ことができる。（1級H20） ９ 地上6階建ての建築物（1階が鉄骨鉄筋コンクリート造、2階以上が鉄骨造）の構造計算 において、2階以上の部分の必要保有水平耐力を、鉄骨造の構造特性係数Dsを用いて計 算した。（1級H21） １０ 高さ31ｍの鉄筋コンクリート造の建築物において、偏心率が規定値を超えたので、保有 水平耐力の確認を行った。（1級H22） １２ 構造特性係数Dsは、一般に、架構が靭性に富むほど大きくすることができる。 （1級H24,R04） １３ Qunは、各階の変形能力を大きくし、建築物の一次固有周期を長くすると大きくなる。 （1級H26） １４ Quは、建築物の一部又は全体が地震力の作用によって崩壊機構を形成する場合の各階の 柱、耐力壁及び筋かいが負担する水平せん断力の和である。（1級H26） １５ Quの算出において、鉄筋コンクリート構造のスラブ付き梁については、スラブの鉄筋に よる効果を考慮して、終局曲げモーメントを計算する。（1級H26） １６ Quの算出において、鉄筋コンクリート構造の梁の曲げ強度を算定する場合、主筋にJIS 規格のSD345を用いれば、材料強度を基準強度の1.1倍とすることができる。 （1級H26） １７ 鉄骨造の純ラーメン構造の耐震設計において、ある階の必要とされる構造特性係数Dsは 0.25であったが、他の階で構造特性係数Dsが0.3となる階があったので、全体の構造特 性係数Dsを0.3として保有水平耐力の検討を行った。（1級H26） １８ 「曲げ降伏型の柱・梁部材」と「せん断破壊型の耐震壁」により構成される鉄筋コンク リート構造の建築物の保有水平耐力は、一般に、それぞれの終局強度から求められる水 平せん断力の和とすることができる。（1級H15,H27） １９ 各階の保有水平耐力計算において、偏心率が所定の数値を上回る場合又は剛性率が所定 の数値を下回る場合には、必要保有水平耐力の値を割り増す。（1級H28） ２０ 鉄筋コンクリート造建築物の必要保有水平耐力の計算において、一般に、柱・梁部材に 曲げ破壊が生じる場合は、せん断破壊が生じる場合に比べて、構造特性係数Dsを大きく しなければならない。（1級H28） ２１ 鉄筋コンクリート造において、部材のせん断耐力を計算する場合のせん断補強筋の材料 強度は、JIS規格品の鉄筋であっても、せん断破壊に対する余裕度を確保するために基 準強度の割増しはしない。（1級H30） ２２ 保有水平耐力は、建築物の一部又は全体が地震力の作用によって崩壊機構を形成すると きの、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もよい。 （1級H30） ２３ 各階の保有水平耐力の計算による安全性の確認において、ある階の偏心率が所定の数値 を上回る場合、全ての階について必要保有水平耐力の割増をしなければならない。 （1級H30） ２４ 構造特性係数Dsは、一般に、架構が靭性に富むほど小さくすることができる。 （1級R01） ２５ 構造特性係数Dsは、一般に、架構の減衰が小さいほど小さくすることができる。 （1級R02） ２６ 各階の保有水平耐力計算において、剛性率が0.6を下回る場合、又は、偏心率が0.15を 上回る場合には、必要保有水平耐力の値を割増する。（1級R02） ２７ 保有水平耐力計算における必要保有水平耐力の算定では、形状特性を表す係数Fesは、 各階の剛性率及び偏心率のうち、それぞれの最大値を用いて、全階共通の一つの値と して算出する。（1級R04） **************************************************************** 解説 □ 構造計算の概要 １. 一次設計・二次設計について ① 構造計算が必要な建物規模は、法20条1項にて規定されている。   ② 一次設計：常時及び稀に作用する荷重に対しての検討（許容応力度による安全性の検討、 たわみによる使用上の検討、屋ねふき材等の検討）、建築物の損傷による性能低下をさ せないことを確認 二次設計：極めて稀に作用する荷重に対しての検討し建築物が、崩壊や倒壊をしないこと を確認する ③ 一次設計で行う安全性の検討は、応力度により強度の検討を行い、使用上の検討は、剛性 によりたわみの検討を行う。 ④ 使用上の検討では、床構造の鉛直方向の固有振動数が10Hzを下回る（振動がゆっくりに なる）と、居住性に障害がでる。震動障害を防ぐには、床の曲げ剛性（EI）を高める。   ⑤ 耐震計算ルート2，3を適用する場合は、標準せん断力係数C₀を0.2以上とした地震力によ り生ずる層間変形角（水平方向の層間変位をその階の高さで除した値）を1/200以内とし なければならない。ただし、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷が生じるおそれの無い ことを確認すれば、1/120まで緩和することができる。 ⑥ 一つの建物で、はり間方向、けた行の方向別に異なった耐震計算ルートを適用してよいが、 階ごとに異なるルートを適用してはならない。 １－１ 一次設計・二次設計について（2級） １ 〇 建築物の外壁から突出する部分の長さが2ｍを超える片持ちバルコニー等を設ける 場合は、鉛直震度1.0Ｚ以上の鉛直力を考慮して地震力に対して安全性を確かめな ければならない。（平19年国交省告示第594号） 正しい ２ 〇 耐震設計の目標は、稀に生じる程度の地震（存在期間中に1回以上は遭遇する可能 性のある地震、中程度の地震）に対しては損傷が生じないように、極めて稀に生じ る程度の地震（数百年に一度程度起こる地震、最大級の地震）に対しては倒壊・崩 壊を防ぐことである。 正しい ３ 〇 建築物の耐震設計は、一次と二次の2段階の安全確認を行う。一次は、稀に生じる 地震に対して損傷しないこと。二次設計は、極めて稀にみる地震に対して崩壊・倒 壊しないことを確かめる。 正しい ４ 〇 建築物の耐震設計の一次設計では、稀に生じる地震に対して損傷による性能低下を 生じさせないことを確かめる。 正しい ５ 〇 建築物の耐震設計の一次設計では、稀に生じる地震に対して損傷による性能低下を 生じさせないことを目標にしている。 正しい ６ 〇 建築物の耐震設計の二次設計では、極めて稀に生じる地震に対して倒壊・崩壊をさ せないことを目標とし、塑性化は許容している。建物が損傷することはやむお得な いが、倒壊はさせず人命等を守る考え方。 正しい ７ 〇 一次設計用地震力(C₀＝0.2）によって生ずる各階の層間変形角は1/200以内としな ければならない。ただし、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるおそれが ない場合は、1/120以内まで緩和することができる。 （建基基準法施行令第82条の2） 正しい ８ 〇 一次設計用地震力(C₀＝0.2）によって生ずる各階の層間変形角は1/200以内としな ければならない。ただし、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるおそれが ない場合は、1/120以内まで緩和することができる。 （建基基準法施行令第82条の2） 正しい ９ 〇 稀に発生する地震には建築物が損傷しないように検討する（一次設計）が、極めて 稀に発生する地震においては建築物が崩壊や倒壊しないことを確かめる（二次設計） 正しい １０ 〇 極めて稀に発生する地震においては建築物が崩壊や倒壊しないことを確かめるのが 二次設計の耐震目標である 正しい １－２ 一次設計・二次設計について（1級） １ 〇 設計用一次固有周期は、略算でもとめる場合 T＝ｈ（0.02＋0.01α）となり、高さ ｈが高いものほど長くなる。 正しい ２ × 許容応力度を検討する場合（一次設計）の地震力を計算する場合の Ci＝Z・Rt・Ai・C₀に使うZと、必要保有水平耐力（二次設計）を算出する場合の Qud＝Z・Rt・Ai・C₀・Wiを計算する場合のZは同じ数値を用いる。 誤り ３ 〇 高さ4ｍを超える広告塔、8ｍを超える高架水槽等の工作物は、水平震度ｋ≧0.5Ｚ として、地震力（Ｐ＝ｋ・ｗ）を算定する。 正しい ４ × たわみ（使用上の検討）は、剛性（ＥＩ）で検討し、強度（安全上の検討）は応力 度で検討する。 誤り ５ 〇 床構造の鉛直方向の固有振動数が10Hzを下回る（振動がゆっくりとなる）と震動障 害が生じる。そのために、一次設計において、たわみの検討を行う。 正しい ６ 〇 Ci＝Z・Rt・Ai・C₀により、Aiの効果によりCiは上層ほど大きくなる。 正しい ７ 〇 建築物の外壁から突出する部分の長さが2ｍを超える片持ちバルコニー等を設ける場 合は、鉛直震度1.0Ｚ以上の鉛直力を考慮して地震力に対して安全性を確かめなけれ ばならない。（平19年国交省告示第594号） 正しい ８ 〇 一次設計用地震力によって生ずる各階の層間変形角は1/200以内としなければならな いが、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるおそれがない場合は、1/120以 内まで緩和することができる（建基基準法施行令第82条の2） 正しい ９ 〇 方向別に異なる耐震ルートを適用してもよいが、階によって異なってはならない。 正しい １０ 〇 一次設計用地震力によって生ずる各階の層間変形角は1/200以内としなければならな いが、帳壁、内外装材、設備等に著しい損傷の生じるおそれがない場合は、1/120以 内まで緩和することができる（建基基準法施行令第82条の2） 正しい １１ × たわみ（使用上の検討）は、剛性（ＥＩ）で検討し、強度（安全上の検討）は応力度 で検討する。 誤り １２ 〇 屋根ふき材や外装材に用いる風圧力は、平均速度圧×ピーク風力係数で求める。ピー ク風力係数は、屋根面の周辺やコーナー部分の壁で大きくなるので、風による吹き 上げ力は、屋根平面内の中央部より縁の方が大きくなる。 （平成12年建設省告示第1458号） 正しい １３ 〇 設計用一次固有周期は、略算でもとめる場合 T＝ｈ（0.02＋0.01α）となる。鉄骨 造の場合はα＝1となり、T＝0.03ｈとなる。 正しい １４ × 方向別に異なる耐震ルートを適用してもよいが、階によって異なってはならない。 誤り １５ 〇 Aiは、建築物の振動特性に応じて地震層せん断力係数の高さ方向の分布を表す係数 であり、設計用一次固有周期Ｔと高さ方向の建築物重量の分布の影響を受ける。 (建築基準法施行令第88条） 正しい １６ 〇 設計用一次固有周期を精算で求める場合は、初期剛性（ひび割れによる初期剛性の 低下が生じる前の剛性）を用いる。また、基礎及び基礎杭の変形を考慮してはなら ない。(建築物の構造関係技術基準解説書） 正しい １７ 〇 屋根ふき材や外装材に用いる風圧力は、平均速度圧×ピーク風力係数で求める。ピー ク風力係数は、屋根面の周辺やコーナー部分の壁で大きくなるので、風による吹き 上げ力は、屋根平面内の中央部より縁の方が大きくなる。 （平成12年建設省告示第1458号） 正しい １８ 〇 補強コンクリートブロック造の構造計算に用いる地震力（せん断力＝Csi×W、 Csi：高さ方向の分布係数 W：固定荷重と積載荷重の和）は、煙突等のせん断力 （せん断力＝Csi×W）と同じ。（平成12年建設省告示第1355号、第1449号） 正しい １９ 〇 建築物の屋上から突出する水槽等は、転倒、移動等による危害を防止するための 有効な措置が講じられている場合は、地震力を1/2を超えない範囲で低減すること ができる。（平成12年建設省告示第1389号） 正しい ２０ 〇 建築物は建築物は上層ほど振動により加速度が大きくなるため、設計用水平震度の 中間階より上階の方が大きくなる。（平成12年建設省告示第1388号） 正しい ２１ × 建築物は上層ほど振動により加速度が大きくなるため、設計用鉛直標準震度は1階 （0.2）より上層階（1.0）の方が大きくなる。 （平成25年国土交通省告示第1046号） 誤り ２２ 〇 カーボンニュートラルの観点からの木質構造の採用や廃棄物の削減など、サスティ ナブルな社会形成のためにも設計の段階から環境共生を考慮した設計が求められて いる。 正しい ２３ 〇 Aiは、建築物の振動特性に応じて地震層せん断力係数の高さ方向の分布を表す係数 であり、建築物の上階ほど、また、設計用一次固有周期Ｔが長くなるほど大きくな る。 正しい ２ 許容応力度計算（ルート1） ① 二次設計における耐震計算ルート1～3の区別は、建築基準法第20条1項による建物区分によ り、施行令第81条による構造計算により分かれている。 ② ルート－１（許容応力度計算） 木造（3階建以上、500㎡超、高さ13ｍ軒高9ｍ以下） 木造以外（2階建以上、200㎡超でルート2より小さい規模）） （法20条1項三号、令81条3項） ③ ルート－2（許容応力度等計算） 木造（高さ13ｍ超、軒高9ｍ超、500㎡超） ＲＣ造（高さ20ｍ超） Ｓ造（4階建以上、高さ13ｍ超、軒高9ｍ超） （法20条1項二号、令81条2項二号） ④ ルート－3（保有水平耐力計算）：高さ31ｍ超（法20条1項二号、令81条2項一号） ⑤ Ｓ造は、規模によりルート1-1とルート1-2に分かれる。  ２ 許容応力度計算（ルート1）（1級） １ 〇 RC造で高さ20ｍ以下の建築物（柱・耐力壁の水平断面積規定値以上）は、ルート1 の規模に該当するので、保有水平耐力計算（ルート3）は行わなくてもよい。正しい ２ 〇 RC造で高さ20ｍ以下の建築物（柱・耐力壁の水平断面積規定値以上）は、ルート1 の規模に該当するので、保有水平耐力計算（ルート3）は行わなくてもよい。 正しい ３ 〇 S造の3階以下、高さ13m以下、軒高9ｍ以下、スパン6ｍ以下、500㎡以下の建築物 は、ルート1-1の規模に該当するため、偏心率の規定は関係ない。C₀＝0.3として許 容応力度計算（ルート1）を行うことができる。 正しい ４ 〇 RC造で高さ20ｍ以下の建築物（柱・耐力壁の水平断面積規定値以上）は、ルート1 の規模に該当するので、保有水平耐力計算（ルート3）は行わなくてもよい。正しい ３ 許容応力度等計算（ルート2） ① 剛性率（各階の層間変形角の逆数/建築物全体の層間変形角の逆数の相加平均）：0.6 （6/10）以上 各階の水平変形のしにくさの検討、剛性率の小さい階に変形や損傷が 集中する ② 偏心率（偏心距離/弾力半径）：0.15（15/100）以下 偏心率が大きい（剛心と重心 の距離が離れている）とねじれ振動を起こし、損傷が生じやすくなる ③ 塔状比（高さ/幅）：4以下 建築物の転倒の検討 ④ 剛性率、偏心率、塔状比が規定値から外れた場合は、ルート3以上の上位計算を行う ⑤ S造の耐震計算ルート2においては、筋かいの水平力分担率（β）に応じて、地震時水平 力の割増を行う。 Β＞5/7（≒71％）の場合、割増倍率は1.5とする ３－１ 許容応力度等計算（ルート2）（2級） １ 〇 剛性率（各階の層間変形角の逆数/建物全体の層間変形角の逆数の相加平均）は、 0.6（6/10）以上としなければならない。 正しい ２ 〇 平面的な剛性のバランス（偏心率）は、15/100以下とする。 正しい ３ 〇 偏心率は、重心と剛心の偏りを表し、15/100以下とする。 正しい ４ 〇 剛性率（各階の層間変形角の逆数/建物全体の層間変形角の逆数の相加平均）は、 0.6（6/10）以上としなければならない。 正しい ５ 〇 偏心率は、偏心距離を弾力半径で除して求める。0.15（15/100）以下とし、偏心 率が大きい（剛心と重心の距離が離れている）とねじれ振動が生じ損傷が生じやす くなる。 正しい ６ 〇 偏心率は、偏心距離を弾力半径で除して求める。0.15（15/101）以下とし、偏心 率が大きい（剛心と重心の距離が離れている）とねじれ振動が生じ損傷が生じやす くなる。 正しい ７ × 剛性率は、各階の層間変形角の逆数を建築物全体の層間変形角の逆数の平均で除し た値である。 誤り ８ 〇 ねじれが生じないように、偏心率を小さく（剛心と重心の距離を短く）する。 正しい ９ 〇 偏心率は、偏心距離を弾力半径で除して求める。0.15（15/101）以下とし、偏心 率が大きい（剛心と重心の距離が離れている）とねじれ振動が生じ損傷が生じやす くなる。 正しい １０ × 剛性率（各階の層間変形角の逆数/建物全体の層間変形角の逆数の相加平均）は、 0.6（6/10）以上としなければならない。小さいほど損傷の危険性が高い。誤り １１ × 重心と偏心の距離はできるだけ小さくなるように耐力壁を配置すると、ねじれ損 傷が生じにくくなる。 誤り １２ 〇 剛性率は、各階の層間変形角の逆数を建物全体の層間変形角の逆数の相加平均で除 した値であり、0.6（6/10）以上としなければならない。 正しい ３－２ 許容応力度等計算（ルート2）（1級） １ × 高さ31ｍ超の建物は、ルート3（保有水平耐力計算）又は限界耐力計算、時刻歴応 答解析を行わなければならない。許容応力度等計算（ルート2）を行う事は出来な い。 誤り ２ 〇 高さ20ｍ、5階建のＳ造は、ルート2の規模だが、ルート3（保有水平耐力計算）を 行うことは問題ない。 正しい ３ × 高さ25ｍ、6階建のSRC造は、ルート2の規模だが、塔状比が規定値（4以下）を外 れた場合は、ルート3等の上位計を行わなければならない。許容応力度等計算（ルー ト2）を行う事は出来ない。 誤り ４ 〇 高さ30ｍ、7階建のSRC造は、ルート2の規模なので、耐力壁が足りなく剛性率が 下がる場合は、柱がせん断破壊しないように、せん断補強筋量や断面を大きくする などしてせん断力を高め、曲げ降伏先行型となるように靭性を高める。 正しい ５ × ねじれ変形は、偏心率が多きいときにおこる現象であり、重心と剛心が一致してい るときには起こらない。剛性率が0.6未満の場合は、特定の層にせん断力が集中し 層せん断等の損傷が生じる 誤り ６ 〇 S造ルート2でのβ割増しは、β＞5/7（≒71％）の場合、水平力を1.5倍して計算を 行う。 正しい ４ 保有水平耐力計算（ルート3） ① 保有水平耐力Qu（建物の支える力） ≧ 必要保有水平耐力Qun（大地震時の建物に係る 力）を確認する ② 保有水耐力の確認は、各階、各方向（X,Y方向）ごとに行う。DsやFesの数値も各階、各 方向ごとに決まる。 ③ 保有水平耐力Qu：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、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 ④ 必要保有水平耐力Qun＝Ds×Fes×Qud Ds：構造特性係数（構造に応じた減衰性及び靭性を考慮した低減係数） （S造0.25～0.5以上 RC造0.3～0.55以上） Fes：形状係数（剛性率、偏心率に応た割増係数1.0～3.0） Qud＝Z×Rt×Ai×C₀×Wi（C0＝1.0以上） ⑤ 構造特性係数Dsは、架構が靭性に富むほど、また、減衰が大きいほど、地震エネルギーの 吸収が大きくなるので、小さくなる。 ⑥ 形状係数Fesは、偏心率が一定の限度を超える場合や、剛性率が一定の限度を下回る場合 には大きくなる ⑦ 同じ規模の鉄骨造で、筋かいがある場合とない場合では、ある場合のほうが靭性や変形能 力が小さくなり、Dsは大きくなる ⑧ 同じ規模の鉄筋コンクリート造の建築物で、耐力壁が負担する水平力が大きい（水平力分 担率βuが大きい）ほど、Dsは大きくなる ⑨ 保有水平耐力の算定において、鋼材にJIS規格品を使用する場合は、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場合に は、割増はできない。 ４－１ 保有水平耐力計算（ルート3）（2級） １ 〇 ルート3では、保有水平耐力≧必要保有水平耐力を確認する。 正しい ２ 〇 ピロティ階は壁が少なく剛性が低くなるので、必要保有水平耐力を算出する場合に 割増をする。割増係数が大きい法が安全側の検討となる。 正しい ４－２ 保有水平耐力計算（ルート3）（1級） １ 〇 鋼材をJIS規格品とする場合は、基準強度を1.1倍まで割増することができる。 正しい ２ 〇 構造特性係数Dsは、架構が靭性に富むほど、また、減衰が大きいほど地震エネルギ ーの吸収が大きくなるので小さくなる。 正しい ３ 〇 耐力壁を多く配置すると、保有水平耐力は大きくなるが、Dsも大きくなるため必要 保有水平耐力も大きくなる場合がある。 正しい ４ 〇 Dsを大きくすることは、必要保有水平耐力が大きくなり安全側の設計となる。 正しい ５ 〇 保有水平耐力計算は、塑性変形を許容した計算であり、Dsが0.3であれば靭性指向 の設計である。保有水平耐力が必要保有水平耐力の1.05倍では、特に大きな余裕を 見込んだ設計ではないので、塑性ヒンジの発生を想定したものといえる。正しい ６ 〇 偏心率や剛性率が規定値を外れた場合は、Fesを大きくして調整する。Fesが大きく なれば、必要保有水平耐力は大きくなる。 正しい ７ × 鉄骨造の場合、筋かいの占める割合が大きいほど全体として靭性が低下しDsが大き くなる。筋かい50％の場合と0の場合では50％のほうがDsは大きくなる。 誤り ８ × 耐力壁の水平力分担率（βu）が大きいほど、靭性や変形能は小さくなり、Dsは大き くなる。 誤り ９ 〇 Dsは各階ごとに各方向別（X,Y方向別）に算出するので、2階以上の部分は鉄骨造の Dsを用いる。 正しい １０ 〇 高さ31ｍの鉄筋コンクリート造は、耐震設計ルート2で良いが、偏心率、剛性率、 塔状比が規定値を外れた場合はルート3（保有水平耐力計算）にて確認をしなけれ ばならない。 正しい １２ × 構造特性係数Dsは、架構が靭性に富むほど、また、減衰が大きいほど地震エネルギ ーの吸収が大きくなるので小さくなる。 誤り １３ × 各階の変形能力を大きくすると、Dsが小さくなるのでQudは小さくなる。尚、一次 固有周期を長くするとRtは小さくなるがAiは大きくなる。 誤り １４ 〇 保有水平耐力Qu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 するときの、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なる。 正しい １５ 〇 鉄筋コンクリート構造のスラブ付き梁は、スラブ鉄筋による効果（梁側面から1ｍ 程度の範囲内のスラブ筋）を考慮して終局曲げモーメントを計算する。 正しい １６ 〇 保有水平耐力の算定において、鋼材にJIS規格品を使用する場合は、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 る場合には、割増はできない。 正しい １７ 〇 Dsを大きくすることは、必要保有水平耐力が大きくなり安全側の設計となる。 正しい １８ × ラーメンと耐力壁では、変形性能が大きく異なるため、両方が混在している建築物 では、ラーメンと耐力壁の終局せん断力の和を保有水平耐力とすることができない。 （建築物の構造関係技術基準解説書） 誤り １９ 〇 偏心率や剛性率が規定値を外れた場合は、Fesを大きくして調整する。Fesが大きく なれば、必要保有水平耐力は大きくなる。 正しい ２０ × 曲げ破壊は、せん断破壊より靭性が高い破壊形式なので、構造特性係数Dsは小さく なる。 誤り ２１ 〇 保有水平耐力の算定において、鋼材にJIS規格品を使用する場合は、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が、せん断終局強度を計算する場合 には、せん断は階に対する余裕度を確保するために割増はできない。 正しい ２２ 〇 保有水平耐力Qu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 するときの、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なる。 正しい ２３ × 保有水平耐力の計算は、各階ごとに確認を行うので、ある階が偏心率の規定を外した 場合はその階のみFesによる割増を行う。すべての階を割増する必要はない。 誤り ２４ 〇 構造特性係数Dsは、架構が靭性に富むほど、また、減衰が大きいほど地震エネルギ ーの吸収が大きくなるので小さくなる。 正しい ２５ × 構造特性係数Dsは、架構が靭性に富むほど、また、減衰が大きいほど地震エネルギ ーの吸収が大きくなるので小さくなる。 誤り ２６ 〇 偏心率や剛性率が規定値を外れた場合は、Fesを大きくして調整する。Fesが大きく なれば、必要保有水平耐力は大きくなる。 正しい ２７ × 保有水平耐力の計算は、各階ごとに確認を行う。DsやFesは各階毎の数値で、各階 の最大値を用いて全階共通の一つの値ではない。 誤り 今回は構造計算の概要をルート３まで紹介しました。この内容は、荷重外力の分野や法規の問題とも重なっています。関連をもって学習して頂けるとより理解できると思います。1級では、保有水平耐力計算の内容（特にDsに関して）は、RC造やS造の中でも出てきますのでしっかり理解が必要です！ 次回は、構造計算の概要の続きと構造計画一般を紹介する予定です。 今日はこんな言葉です！ 『成功するか否かは、その人の「能力」よりも「情熱」による。為すべき仕事に身も心も捧げる人間が勝利者となるのだ。 』（チャールズ・バクストン）
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Last updated
Sep 18, 2022 12:32:21 PM
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