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令和6年度 1級建築施工管理技士 No.9を解説、RC構造の構造計画と耐震設計

けんせつる

けんせつる

柱の軸方向圧縮応力度って、耐震的には大きくすべき?小さくすべき?

この記事の要点

令和6年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.9は、RC構造の構造計画に関する問題です。正解は選択肢4。

令和6年度 1級建築施工管理技士 第一次検定 No.9は、耐震壁・腰壁・柱の設計方針を問う問題です。

問題文は建設業振興基金が公開している公式PDFで確認できます。

4つの記述のうち、最も不適当なものを選びます。

正解:選択肢4

柱は地震時の脆性破壊を避けるため、軸方向圧縮応力度を小さくするように設計します。「大きくなるように」という記述が誤りです。軸力が大きいほど曲げ変形能力が低下し、脆性破壊の危険が高まるわけです。

各選択肢の正誤

選択肢 正誤 解説
1 ○(正しい) ねじれ剛性は耐震要素を平面の外側に均一に配置するほうが高まる
2 ○(正しい) 耐震壁に小開口がある場合でも、耐震壁として扱うことができる
3 ○(正しい) 腰壁・垂れ壁・そで壁は柱・梁の剛性や靭性への影響を考慮して計画する
4 ×(誤り) 柱の軸方向圧縮応力度: 脆性破壊を避けるため小さくする。「大きくなるように」は誤り

選択肢4の「軸方向圧縮応力度が大きくなるように」という記述が誤りで、正しくは小さくなるように設計します。

この問題のポイント

RC柱の耐震設計では、柱に作用する軸力(圧縮応力度)と靭性の関係を理解することが重要です。

軸方向圧縮応力度が高いほど、柱の変形能力(靭性)は低下します。地震時に大きな変形が求められる柱が脆性的に破壊されるリスクが高まるわけです。

選択肢1

ねじれ剛性に関する記述です。建物の剛性中心と質量中心が離れていると地震時にねじれが生じます。

耐震壁等の耐震要素を平面の外側(周辺部)に均一に配置するほど、ねじれ剛性が高まり、ねじれ振動を抑えやすくなります。記述は正しいです。

選択肢2

耐震壁に換気口等の小開口がある場合でも、壁の全体的な剛性・耐力への影響が小さければ耐震壁として扱うことができます。記述は正しいです。

選択肢3

腰壁・垂れ壁・そで壁などの非構造壁は、柱や梁と接している場合に剛性や靭性に影響を与えます。これらの影響を考慮して構造計画を行うことは正しいです。特に短柱の問題(腰壁・垂れ壁で柱の有効長さが短くなり脆性破壊しやすくなる)が重要です。

選択肢4

これが誤りを含む選択肢です。柱の軸方向圧縮応力度と脆性破壊の関係です。

柱に大きな軸力(圧縮力)が作用していると、曲げ変形に伴う靭性が低下します。地震時には大きな変形が求められるため、軸方向圧縮応力度は小さくなるように設計することが耐震設計の基本です。

「大きくなるように」という記述は、この方針と正反対で明確な誤りです。

覚え方

柱の軸力と靭性の関係は「軸力大→靭性小→脆性破壊の危険大」という流れで覚えると整理しやすくなります。

軸方向圧縮応力度 → 小さくする → 靭性確保 → 脆性破壊防止

一問一答

Q.

RC柱で地震時の脆性破壊を避けるために、軸方向圧縮応力度はどのように設計するか。

小さくなるように設計します。軸方向圧縮応力度が大きいほど靭性が低下し、脆性破壊の危険が高まります。

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出典

  • 一般財団法人 建設業振興基金「令和6年度 1級建築施工管理技術検定 第一次検定 問題」
けんせつる

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務し、建築構造設計に従事。設計者として施工図確認・工程会議・検査立会いなど施工管理と協働してきた経験と、公共建築工事標準仕様書・JASS等の一次資料をもとに執筆しています。

「建築学生が学ぶ構造力学」(kentiku-kouzou.jp)を2010年より運営。著書「わかる構造力学」(工学社)。

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