二級建築士 過去問
令和6年(2024年)
問58 (学科3(建築構造) 問8)
問題文
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問題
二級建築士試験 令和6年(2024年) 問58(学科3(建築構造) 問8) (訂正依頼・報告はこちら)
- 振動特性係数Rtの算出のための地盤種別について、建築物の基礎底部の直下の地盤の大部分が、腐植土や泥土等で構成された沖積層で、その深さがおおむね30m以上である場合、第三種地盤とする。
- 建築物の設計用一次固有周期(単位s)は、鉄骨造の場合、一般に、建築物の高さ(単位m)に0.03を乗じて算出する。
- 振動特性係数Rtは、同一の地盤種別の場合、一般に、建築物の設計用一次固有周期が長くなるほど大きくなる。
- 許容応力度等計算において、地盤が著しく軟弱な区域として指定された区域内における木造の建築物の標準せん断力係数Coは、原則として、0.3以上とする。
- 建築物の地上部分の各階における地震層せん断力係数Ciは、一般に、上階になるほど大きくなる。
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この過去問の解説 (3件)
01
「振動特性係数Rtは、同一の地盤種別の場合、建築物の設計用一次固有周期が長くなるほど大きくなる。」
この記述が不適当です。
建築基準法施行令に定めるRtの式では、一定周期(おおむね0.4 s)を超えると、
周期が長くなるほどRtは1/Tの関係で小さくなり、建物が柔らかいほど地震力はむしろ減少します。
沖積層が深さ30 m以上続く軟弱地盤は第三種地盤です。
告示で定める条件と一致するため適当です。
適当です。
特別な調査を行わない場合の簡易式 T=0.03 H(H:建物高さ)は告示で認められています。
Rtは0.4 s以下で1.0、0.4 s超ではRt=0.64/T(第一種地盤の場合)など逆比例で低減します。
したがって「長くなるほど大きくなる」という説明は誤りです。
適当です。
地盤が著しく軟弱な区域では木造の標準せん断力係数 Co ≥0.3とする規定があります。
適当です。
Ci=Z Rt Ai Co で Ai は高さ方向の分布係数です。
Aiは上階ほど大きくなるため、一般に上階ほどCiも大きくなります。
振動特性係数Rtは「建物が地盤と共振しやすい短周期域で大きく、長周期域で小さくなる」低減係数です。
周期が長いほど地震力が必ず増えるわけではありません。
設計時にはRtの周期依存性と、Co・Ai など他の係数との組み合わせを正しく押さえることが重要です。
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02
過去問をしっかり解き覚えましょう。
正しいです。
腐植土や泥土等で構成された沖積層で、その深さがおおむね30m以上である場合、第三種地盤となります。
正しいです。
建築物の設計用一次固有周期Tは、鉄骨造では0.03を乗じます。
誤りです。
振動特性係数は設計用一次固有周期が長いほど、小さくなります。
正しいです。
標準せん断力係数Coは、0.2以上ですが、木造で地盤が著しく軟弱な区域内の場合、Coは0.3以上としなければなりません。
正しいです。
地震層せん断力の高さ方向の分布を示す係数Aiは最下層で1となりますので、上階になるほど大きくなり、Ciも上階になるほど大きくなります。
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03
設計用地震力に関する問題です。
見慣れない言葉が出てきますが、それぞれの意味を理解しながら考えましょう。
正しい記述です。
地盤は第一種地盤、第二種地盤、第三種地盤に分けられます。
第一種地盤が最も硬く、第三種地盤が最も軟弱地盤です。
正しい記述です。
鉄骨造、木造は建築物の高さに0.03を乗じて算出します。
RC、SRCの場合は0.02です。
RCやSRCはガッチリしていて小刻みに揺れるのに対して、鉄骨造や木造はしなってゆっくり大きく揺れるイメージです。
誤った記述です。
固有周期とは、建物が揺れたときに1往復するまでの時間です。
地震動と固有周期のタイミングが合った時に共振を起こします。
固有周期が短い場合は地震動と周期が重なりやすいため共振リスクが大きいです。
故にRtは大きく見積もります。(最大1)
固有周期が長い場合はゆったり揺れるため地震動と周期が重なりにくく、固有周期が短い場合に比べ共振リスクは小さいです。
以上より、固有周期が短いほどRtは大きくなります。
正しい記述です。
標準せん断力係数Coは地震の規模によって定まる係数です。
著しく軟弱な地盤に建てる木造建築物の場合は0.3以上です。
中地震を想定する場合で0.2以上、大地震を想定する場合で1.0以上となります。
正しい記述です。
地震層せん断力係数Ciは、地震が起きたとき、建物の各階がどれくらい横から押されるかを表す係数です。
上階になるほど大きくなります。
例えば、筒状のものの根元を横から押したときと、上の方を横から押したときとでは、上の方を押したときが動くイメージです。
固有周期や係数など、それぞれどういう意味で何を示しているのかを理解すると、イメージできるようになります。
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