学科Ⅳ（構造）
一級建築士 令和5年度 学科Ⅳ（構造） 問26
問題・正答・学習用解説
問題
エキスパンションジョイント等によって構造的に分離した建築物の構造計画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：（4）
正答の考え方
1階床を剛床と仮定したので、局部的な地震力の伝達の検討を省略するという記述が不適切です。剛床は、床が平面内で十分硬く、同じ床上の各点がまとまって移動・回転するという解析上の仮定です。床がどんな大きな力にも壊れず耐えることを保証する仮定ではありません。
地上部分を別棟に分けても、地下と1階床が一体であれば、各棟の地震力は共通の地下構造へ流れ込みます。地上の柱・壁から入る力と、地下の壁などが受け取る力の位置がずれると、その間を1階床や梁が横へ伝達しなければなりません。局部に大きなせん断力や引張力が集中する場合があります。
全体解析で床を一つの剛体と置くと、こうした床内部の応力分布を詳細には表さないことがあります。そのため、開口の周囲、壁の位置が変わる部分、別棟の境界付近などで、必要な力を伝えられる厚さ・配筋・梁を別に確認します。計算モデルを簡単にすることと、モデルで省いた部分の安全確認を省くことは同じではありません。
各選択肢の解説
選択肢1
（1）地下まで別棟とする場合でも、隣り合う建物は地震時に別々に動くため、ジョイントの間隔が不足すると衝突します。中地震程度の荷重による変形で、衝突損傷が生じないことを確認する扱いは適切です。構造的に別棟というのは力を直接伝えない計画であり、接触しても無害という意味ではありません。高さ方向の変形、隣棟との相対変位、突出部の位置などに応じて必要な離隔を確保します。
選択肢2
（2）RC造で地下まで別棟とする大地震時の離隔を簡便に確認する場合、ジョイント部分の高さに対して間隔以上とする扱いは適切です。たとえば なら 、すなわちです。高さと間隔の単位をそろえて計算します。これは問題の構造形式と検討条件に対応する簡便法であり、あらゆる構造や特殊な変形状態へ無条件に使う一般式ではありません。
選択肢3
（3）地下が一体の場合の一次設計で、地下部の検討へ地上部のルート1・2の割増し規定をそのまま適用しない扱いは適切です。地上部の簡便な設計ルートに設ける割増しと、地下構造へ実際に伝達される地震力の評価は対象が異なります。ただし、地下へ伝わる力自体を無視するわけではありません。共通地下に入る各地上部の力と、地下自身の慣性力を適切に組み合わせ、安全性を確認する必要があります。
選択肢4
（4）剛床仮定は変形の拘束条件であり、局部応力の検討を免除するものではありません。地上の壁から地下の壁へ水平力を渡す途中に開口がある場合、力は開口を迂回して狭い床部分へ集中することがあります。床を全体として一枚の硬い板に置き換えただけでは、その部分のせん断や引張りを十分に把握できません。解析で採った仮定が成立するだけの剛性と強度を、実際の床・梁・配筋で確保する必要があります。
周辺知識
エキスパンションジョイントは、隣り合う建物部分の伸縮や振動による相対変位を許すための隙間と接続の仕組みです。温度変化だけでなく、地震時の揺れ方の違いにも対応します。建物の高さ、重さ、硬さが異なると、同じ地震でも変位や動く時刻が異なり、一方が右、他方が左へ動く瞬間には距離が急に縮むこともあります。
構造を分けるなら、仕上げや設備配管もその動きへ追従できる必要があります。構造体を離しても、硬くつないだ配管や天井が動きを止めたり損傷したりすれば、使用上の問題を生じます。
地下を共通にする計画は、基礎や地下空間を一体で利用できる一方、地上の別々の構造から来る力を共通部分で処理します。力が一直線に下へ流れない位置では、床が水平の梁のように力を運ぶ役割を持ちます。剛床という言葉は「床に力が生じない」ではなく、「変形を小さくするだけの抵抗を床が発揮する」と理解すると、局部検討が必要な理由が分かります。