学科Ⅳ（構造）
一級建築士 令和7年度 学科Ⅳ（構造） 問13
問題・正答・学習用解説
問題
鉄筋コンクリート構造の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
スラブは鉄筋コンクリートの床板です。床板と梁を一体に打ち込むと、梁だけでなく近くの床板も一緒に曲がり、梁の曲がりにくさに寄与します。片側だけにスラブが付く場合でも、その効果が0になるわけではありません。したがって、片側スラブ付き梁の曲げ剛性を算定する際にスラブを無視した選択肢1が不適当です。
曲げ剛性はEIで表し、Eは材料の変形しにくさ、Iは断面形状による抵抗です。床板の一部が梁の上部へ張り出して働くと、抵抗に有効な断面が増えてIが変わります。ただし、床板の全幅が一様に働くと仮定するのではなく、所定の有効幅などによって評価します。片側スラブ付きのL形断面、両側付きのT形断面を、床の付かない長方形の梁と同一視しないことが重要です。
剛性を小さく見積もれば常に安全側になるとも限りません。同じ床につながる複数の骨組は、変形の条件を満たしながら力を分担するため、実際に硬い部分へより多くの力が集まることがあります。スラブの寄与を省けば、その梁や周囲の柱へ集まる力を小さく評価する可能性があります。強度、変形、力の分担のどれを計算しているかを区別します。
各選択肢の解説
選択肢1
（1）片側に付いたスラブも梁と一体で曲がるため、曲げ剛性の計算では所定の方法でその寄与を含めます。「片側だから効果がない」とは扱いません。例えば梁の幅だけで断面二次モーメントを求めると、スラブを含めた実際の曲がりにくさを小さく見積もります。それによって部材の変形や地震力の分担の計算が変わるので、単純に保守的な省略とはいえません。一方で床全体を無制限に有効断面へ加えることも避け、有効幅を用いて評価します。
選択肢2
（2）梁幅bを大きくし、引張鉄筋断面積と有効せいdを変えなければ、引張鉄筋比は小さくなります。例えば幅だけを1.5倍にすると、鉄筋比は元のです。圧縮側コンクリートの面積が増え、同じ鉄筋の引張力に対する圧縮側の負担が相対的に小さくなるため、コンクリートが先に押しつぶれることを抑え、曲げ降伏後の変形の余裕を改善できます。鉄筋を増やす操作とは違う点が大切です。
選択肢3
（3）打ち込んだコンクリートでは、固まるまでに材料が沈下したり、水が上へ移動したりします。高い位置の水平鉄筋の下側は、こうした影響でコンクリートとの密着が悪くなりやすく、下端筋と同じ付着条件とは扱いません。そのため、上端筋の許容付着応力度を下端筋より小さくする記述は適切です。鉄筋の材質が上端だけ弱いのではなく、周囲との力の受渡し条件の違いです。同じ力を伝えるなら、弱い付着条件にはより十分な定着などが必要になります。
選択肢4
（4）柱梁接合部は梁から柱へ大きな力が集まるため、斜めのひび割れに沿って急に壊れないことを確認します。せん断終局強度に基づいて所定の安全性を確認した場合、許容せん断力による検討を省略できる扱いがあり、記述は適切です。何も計算せず接合部の確認を省く意味ではありません。終局強度は最後に抵抗できる限界、許容値は設計上許せる範囲という別の指標で、規定された確認方法の関係を踏まえて省略します。
周辺知識
剛性、強度、靱性は似て見えて別の性質です。剛性は同じ力に対して変形が小さいこと、強度は大きな力に耐えること、靱性は力を支えたまま大きく変形できることを表します。硬いが急に割れる材料もあれば、比較的小さな力で変形を始めても粘り強く抵抗する材料もあります。地震に対しては、この三つを分けて組み合わせます。
鉄筋コンクリート梁では、引張鉄筋を増やすと一般に曲げの強さは増しますが、圧縮側コンクリートの負担も増えます。鉄筋が十分に伸びる前にコンクリートが潰れる状態を避けることが、変形能力の確保につながります。本問で梁幅を増やす操作は、鉄筋量を保ちながらコンクリート側に余裕を持たせる方法です。
付着は、鉄筋とコンクリートが一緒に働くための接着に似た作用ですが、異形鉄筋の節によるかみ合いも大きな役割を持ちます。節が周囲を押すことでコンクリートを割り開く作用も生じるため、かぶりや横補強筋が重要です。材料強度が十分でも、付着や柱梁接合部が先に壊れると、梁本体に期待した靱性を発揮できません。