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Nov 26, 2022
カテゴリ：建築士受験！！
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)
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Last updated
Nov 26, 2022 10:59:11 PM
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