二級建築士 過去問
令和5年(2023年)
問66 (学科3(建築構造) 問16)

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問題

二級建築士試験 令和5年(2023年) 問66(学科3(建築構造) 問16) (訂正依頼・報告はこちら)

鉄骨構造に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
  • 梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与える必要がある。
  • 長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合はスパンの1/300以下、片持ち梁では1/250以下とする。
  • 根巻き形式の柱脚において、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.0倍以上とする。
  • 露出柱脚に作用するせん断力は、「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達するものとして算定する。
  • 角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上の支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要がある。

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この過去問の解説 (3件)

01

最も不適当なものは、

根巻き形式の柱脚において、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.0倍以上とする。

です。

 

根巻形式の柱脚においては、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.5倍以上とする必要があります。

選択肢1. 梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与える必要がある。

この選択肢正しいです。

梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与える必要があります。

選択肢2. 長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合はスパンの1/300以下、片持ち梁では1/250以下とする。

この選択肢正しいです。

長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合はスパンの1/300以下、片持ち梁では1/250以下とします。

選択肢3. 根巻き形式の柱脚において、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.0倍以上とする。

この選択肢は不適当です。

根巻形式の柱脚においては、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.5倍以上とする必要があります。

選択肢4. 露出柱脚に作用するせん断力は、「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達するものとして算定する。

この選択肢正しいです。

露出柱脚に作用するせん断力は、「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達するものとして算定します。

選択肢5. 角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上の支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要がある。

この選択肢正しいです。

角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上の支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要があります。

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02

根巻き形式の柱脚において、

柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほう2.5倍以上とします。

 

埋込型の埋め込み深さは、柱せいの2倍以上とします。

選択肢1. 梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与える必要がある。

この選択肢は正しいです。

梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与えなければなりません。

選択肢2. 長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合はスパンの1/300以下、片持ち梁では1/250以下とする。

この選択肢は正しいです。

長期に作用する荷重(曲げの力)に対する梁材のたわみは、

通常の場合はスパンの1/300以下片持ち梁では1/250以下とします。

 

選択肢3. 根巻き形式の柱脚において、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.0倍以上とする。

この選択肢は不適当です。

根巻き形式の柱脚において、

柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほう2.5倍以上とします。

 

埋込型の埋め込み深さは、柱せいの2倍以上とします。

選択肢4. 露出柱脚に作用するせん断力は、「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達するものとして算定する。

この選択肢は正しいです。

露出柱脚に作用するせん断力は、

「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達されるように設計します。

選択肢5. 角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上の支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要がある。

この選択肢は正しいです。

角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上の支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要があります。

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03

最も不適当なのは、「根巻き形式の柱脚において、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.0倍以上とする。」という記述です。

根巻き形式の柱脚では、鉄骨柱の下部を鉄筋コンクリートで包み、柱から基礎へ力を伝えます。そのため、根巻き部分には十分な高さが必要です。

一般に、根巻き鉄筋コンクリートの高さは、柱せいと柱幅の大きいほうの2.5倍以上とします。「2.0倍以上」ではありません。

選択肢1. 梁材の圧縮側フランジに設ける横座屈補剛材は、材に元たわみがある場合においても、その耐力が確保されるように、補剛材に十分な耐力と剛性を与える必要がある。

この記述は適当です。

鉄骨梁に曲げが加わると、圧縮側のフランジが横方向に移動しながら梁全体がねじれる横座屈が起こることがあります。

横座屈補剛材は、この横方向の変形を抑えるための部材です。

実際の部材には初めからわずかな曲がりやたわみがある場合もあるため、その影響を考えて、補剛材には十分な耐力と剛性を持たせる必要があります。

選択肢2. 長期に作用する荷重に対する梁材のたわみは、通常の場合はスパンの1/300以下、片持ち梁では1/250以下とする。

この記述は適当です。

梁は、荷重を受けると下向きなどにたわみます。

たわみが大きすぎると、床が傾いたように感じたり、仕上げ材にひび割れが生じたりするおそれがあります。

そのため、長期に作用する荷重によるたわみは、一般に、

通常の梁:スパンの1/300以下

片持ち梁:スパンの1/250以下

を目安とします。

選択肢3. 根巻き形式の柱脚において、柱下部の根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、柱せいと柱幅の大きいほうの2.0倍以上とする。

この記述が最も不適当です。

根巻き形式の柱脚は、鉄骨柱の下部を鉄筋コンクリートで包み、その部分を通して曲げモーメントやせん断力などを基礎へ伝える形式です。

根巻き部分が低すぎると、柱から伝わる力を十分に受けにくくなります。

そのため、根巻き鉄筋コンクリートの高さは、一般に、

柱せいと柱幅の大きいほうの2.5倍以上

とします。

したがって、「2.0倍以上」としている点が不適当です。

なお、2倍以上という数値は、埋込み形式の柱脚における埋込み深さと混同しやすいので注意が必要です。

選択肢4. 露出柱脚に作用するせん断力は、「ベースプレート下面とモルタル又はコンクリートとの摩擦力」又は「アンカーボルトの抵抗力」によって伝達するものとして算定する。

この記述は適当です。

露出柱脚は、鉄骨柱の下端にベースプレートを取り付け、アンカーボルトで基礎に固定する形式です。

柱脚に水平方向のせん断力が作用した場合、その力は、ベースプレート下面とモルタル・コンクリートとの摩擦や、アンカーボルトのせん断抵抗によって基礎へ伝えられます。

このような力の伝わり方を考えて柱脚を設計します。

選択肢5. 角形鋼管柱に筋かい材を取り付ける場合、角形鋼管の板要素の面外変形で、耐力上の支障をきたすことのないように、鋼管内部や外部に十分な補強を行う必要がある。

この記述は適当です。

角形鋼管は、薄い鋼板を箱形にした部材です。

筋かいから大きな力が鋼管の一部分に集中すると、その面が外側や内側へ変形する面外変形が生じることがあります。

この変形によって柱や接合部の耐力が低下しないように、必要に応じてダイアフラムなどを用いて鋼管の内部や外部を補強します。

まとめ

この問題では、鉄骨造の梁の補剛、たわみ、柱脚、筋かい接合部の基本を理解することがポイントです。

梁の横座屈補剛材には、元たわみがある場合も考えて十分な耐力と剛性を持たせます。

長期荷重による梁のたわみは、一般に通常の梁でスパンの1/300以下、片持ち梁で1/250以下とします。

露出柱脚のせん断力は、ベースプレート下面の摩擦やアンカーボルトによって基礎へ伝えます。

また、角形鋼管柱に筋かいを取り付ける場合は、鋼管の局部的な面外変形を防ぐための補強が必要です。

一方、根巻き形式の柱脚では、根巻き鉄筋コンクリートの高さは柱せいと柱幅の大きいほうの2.5倍以上とするのが一般的です。

したがって、最も不適当なのは、根巻き部分の高さを「2.0倍以上」とした記述です。

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