学科Ⅳ(構造)
一級建築士 令和7年度 学科Ⅳ(構造) 問12
問題・正答・学習用解説
問題
鉄筋コンクリート構造の配筋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
主筋は梁の長さ方向に並ぶ太い鉄筋で、曲げによる引張力などを負担します。継手は二本の鉄筋をつなぐ場所、定着は鉄筋の力を接合部のコンクリートへ受け渡すために埋め込む部分です。ガス圧接継手は、鉄筋の端面を熱して軸方向に押し付け、一体に接合する方法です。
柱へつながる梁端は、地震時に大きな曲げモーメントが生じ、鉄筋が降伏して繰り返し伸びる領域になりやすい場所です。Dは梁せい、つまり梁の上下の深さなので、梁端からはその半分だけ離れた近傍です。この位置へ大梁上端筋の通常のガス圧接継手を設ける選択肢1は不適当です。例えばならで、梁端から十分離れた位置とみなすことはできません。
継手は、つなぐ方法の強さだけでなく、どの位置でどのような力・変形を受けるかで適否を判断します。梁端の大きな応力や塑性変形が集中する領域を避け、構造図・配筋標準の適切な位置へ設けます。鉄筋をつなげられるからどこでもよい、という判断ではありません。他の選択肢は、継手位置の分散、接合部での下端筋の曲上げ定着、深い基礎梁の打継ぎ部の納まりに関する適切な配筋です。
各選択肢の解説
選択肢1
(1)梁端からという位置は、大地震で梁が大きく曲がり、主筋の塑性変形が集中しやすい端部領域です。通常のガス圧接継手の配置としては、このような場所を避けます。鉄筋を圧接して一体化できることと、繰返し変形が集中する位置での使用条件を満たすことは別です。本問では特別な性能や別途検討の条件が示されていないため、それを勝手に補って適切とはできません。梁せいDを鉄筋径と読み違えないことも大切です。
選択肢2
(2)重ね継手は、鉄筋二本を必要な長さだけ並べ、周囲のコンクリートとの付着を介して力を渡す継手です。全ての主筋の継手位置をそろえると、同じ付近へ力の受渡しが集中します。主筋相互の継手を重ね長さのずつずらす配筋は、その集中を避けるための適切な扱いです。「ずらす」は、必要な重ね長さ自体を半分へ短縮する意味ではありません。それぞれの鉄筋には必要な継手長さを確保し、その位置を互いに移動させます。
選択肢3
(3)下端筋を柱梁接合部の中で上向きに折り曲げると、梁から柱へ力を渡す際の接合部内部の圧縮力の流れと対応した定着になります。鉄筋の端を折り曲げるのは、単に短いスペースへ収納するためではなく、周囲のコンクリートへ力を伝えるためです。外側へ押し割る向きや定着長さにも配慮します。本問の曲上げは原則に合う納まりですが、曲げるだけで必要な投影長さ、余長、かぶりなどの確認を省けるわけではありません。
選択肢4
(4)基礎梁のせいが大きいと、一度に全てを打ち込まず、水平面でコンクリートを打ち継ぐ納まりが用いられます。その場合も、上下に分かれた部分を含めて梁が働き、せん断補強が連続するよう配筋する必要があります。打継ぎ部のあばら筋をフック付き重ね継手とする記述は適切です。単に二本を近づけるだけの重ね方とは異なり、フックと所定の重ね長さで力を伝えます。施工上の区切りを設けても、力の経路を途切れさせないことが目的です。
周辺知識
鉄筋の継手と定着を、リレーに例えると、継手は次の鉄筋へ力のバトンを渡す場所、定着は鉄筋から周囲のコンクリートへ渡す場所です。重ね継手では、鉄筋同士が直接くっつくわけではなく、一本目の鉄筋からコンクリートへ、さらに二本目へと付着で伝わります。したがって、周囲が割れて開きやすい場所や、付着が十分に働かない納まりでは、長さだけをそろえても安全とは限りません。
柱と梁の交差する接合部には、上下左右から大きな力が集まります。梁端の引張筋が引く力と、圧縮側が押す力を柱へ渡すため、接合部の内部には斜めの圧縮力やせん断力が生じます。下端筋をどちらへ曲げるか、帯筋をどう配置するかは、この力の流れに関係します。
配筋図では、Dが梁の深さ、dが鉄筋の径など、似た記号が違う長さを表します。は梁の深さの半分、40dなら鉄筋径の40倍であり、数値の桁も意味も違います。基礎梁は地盤からの反力を受けて一般階の梁と曲げの向きが異なる場合もあるので、一般階の継手位置を無条件にそのまま転用しないようにします。