学科Ⅳ（構造）
一級建築士 令和4年度 学科Ⅳ（構造） 問30
問題・正答・学習用解説
問題
建築物等の構造計画及び構造設計に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。選択肢
正答と解説
正答：（1）
正答の考え方
腰壁と柱の間に完全スリットを設ければ、腰壁の梁剛性への影響を考えなくてよいという記述が誤りです。腰壁は窓の下などにある壁で、梁と一体に打たれている場合があります。柱との間を切り離しても、腰壁と梁の接続は残っています。
完全スリットは、その位置でコンクリートなどによる構造的な拘束を切り、柱が腰壁で短く拘束されることを防ぐために用います。しかし梁から見ると、梁の上へ壁が付いた断面が残るため、曲がりにくさや変形の分布に影響します。単独の長方形の梁と、壁の付いた梁を同じ剛性で扱えるとは限りません。
たとえば柱の両脇で縦方向のスリットを設けても、腰壁の下端を梁から切り離していなければ、梁が曲がると腰壁も一緒に変形しようとします。どの接続を切ったのかを図でたどると、柱の拘束の解消と梁の断面性能への影響が別だと分かります。スリットという名称だけで壁の全ての構造的影響が消えたとせず、残る接続と、そこから伝わる力をモデルへ反映する必要があります。
各選択肢の解説
選択肢1
（1）柱と腰壁の間を完全に切り離しても、腰壁が梁と一体なら梁の曲げ剛性へ影響します。スリットは設けた場所の拘束を切るものであり、別の接続までなくすものではありません。柱が短柱となる影響を避けられることと、梁が壁のない単独断面と同じになることを混同した点が誤りです。解析モデルを作る際には、柱側の接続、梁側の接続、鉄筋や仕上げなどの納まりを確認し、実際の力の伝達状態を表す必要があります。
選択肢2
（2）適切な木材利用や、ハーフPC床版による型枠用合板の削減を環境へ配慮した設計に取り入れるのは適切です。ハーフPC床版は床の一部を工場などで製作し、現場打ち部分と一体にする方法で、先に置いた板が型枠の役割も担います。ただし特定材料を使えば必ず環境負荷が最小になるとは限らず、調達、製造、運搬、耐用期間、再利用なども考えます。必要な構造性能と施工品質を保ちながら資源の使用を合理化する趣旨です。
選択肢3
（3）高さを超える補強コンクリートブロック塀では、原則として所定の間隔の控壁や、必要な根入れを持つ基礎などを設けます。控壁は塀へ直角方向に突出して横倒れへの抵抗を高め、基礎の根入れは地中の抵抗を利用して転倒などを抑えます。鉄筋が入っているだけでは十分ではありません。また以下なら全ての安全規定が不要という意味でもなく、高さ、厚さ、配筋、基礎など該当する条件を満たす必要があります。
選択肢4
（4）特定天井には、周囲との隙間を確保して衝突を避ける方法と、隙間を設けず周囲へ力を伝えて抵抗する方法があります。それぞれ対応する構造条件を満たす必要があり、隙間をなくすだけで後者の方法へ変更できるわけではありません。天井面、接続部、周囲の壁などが地震力を安全に伝達できることを確認します。外観が似ていても抵抗の仕組みが異なるため、設計で選んだ方法と実際の納まりを一致させることが重要です。
周辺知識
構造物の剛性は、材料の硬さだけでなく、断面の形、部材の長さ、接続条件で変わります。壁が付くと見かけの梁せいが大きくなるような効果が生じ、柱を途中まで拘束すると変形できる柱の長さが短くなります。こうした影響を無視すると、想定した位置と異なる場所へ応力が集中する可能性があります。
完全スリットは、壁などが主要な柱へ意図しない拘束を与えないようにする方法です。ただしスリットには水密性や耐火性なども必要になるため、構造的には力を伝えにくくしながら、他の機能を満たす納まりを計画します。図面上の線だけでなく、コンクリート、鉄筋、充填材、仕上げの実際の連続性を確認します。
天井や塀のような部分も、地震時の脱落・転倒が人命に関わります。主要な柱梁が倒壊しなくても、これらの損傷を防げたことにはなりません。構造計画では大きな骨組から非構造部材や付属物まで、重さがどこで支えられ、水平力がどこへ伝わり、変形したときに何と接触するかを考える必要があります。