学科Ⅳ（構造）
一級建築士 令和7年度 学科Ⅳ（構造） 問23
問題・正答・学習用解説
問題
各種建築構造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
壁式鉄筋コンクリート構造は、主に壁と床の板を組み合わせて、重さや地震力へ抵抗する構造です。壁式プレキャスト鉄筋コンクリート構造も同じく壁と床を主要な抵抗要素としますが、部材を工場などであらかじめ作り、現場で接合する点が違います。プレキャストは製作方法を表す言葉で、鉄筋コンクリートとは別の材料という意味ではありません。
この二つは、所定の構造上の条件や接合部の性能を満たすことで、一つの建物の同じ階に混用できます。したがって、選択肢1の「混用することができない」という一律の禁止が不適当です。現場打ちと工場製作の部材を並べれば自動的に一体となるわけではなく、壁・床を通して水平力や鉛直力が連続して伝わることを、接合部まで含めて確かめます。
他の選択肢も、異なる材料や構造形式を組み合わせる際の役割分担を扱っています。合成梁ではスラブが鉄骨の上フランジを拘束し、CFT柱では鋼管から内部コンクリートへ力を渡す仕組みが必要です。共通する考え方は、材料や工法の名前が違うから禁止と決めるのでも、隣接しているから協力すると決めるのでもなく、必要な性能と力の受渡しを具体的に確認することです。
各選択肢の解説
選択肢1
（1）壁式RCと壁式プレキャストRCを同じ階で混用できないという断定が誤りです。両者とも壁・床の板で建物を支える仕組みであり、所定の構造条件を満たせば組み合わせられます。ただし、プレキャストの接合部に力を渡す性能を確保し、現場打ち部分と変形や力の分担を整合させる必要があります。材料がどちらもRCだから接合の確認が不要という意味でもありません。工法の違いを、接合部を含む構造の性能として評価します。
選択肢2
（2）合成梁は、H形鋼とRCスラブをずれないよう緊結して、一緒に曲げへ抵抗させる梁です。上フランジはスラブに拘束されるため、局部的に波打つ変形を抑えられ、所定の条件で局部座屈の検討を省略できます。下フランジは同じように床に接していないので、その確認が必要です。上下が同じ鋼板でも周囲の拘束条件が違います。単に床板が載っているだけではなく、緊結されて相互に力を伝えるという前提が重要です。
選択肢3
（3）桁行方向と張り間方向は、建物平面の直交する二方向です。一方の方向で鉄骨とRCが一体に働くSRC、他方でRCという設計の場合、各方向にその構造形式に応じる構造計算等の規定を適用することができます。建物全体へ一つの形式名しか使えないわけではありません。ただし、共通する柱や接合部では二方向の作用が集まるため、互いを無関係な別建物として扱える意味ではなく、立体的な力の伝達と必要な安全性を確保します。
選択肢4
（4）CFT柱は中空の鋼管へコンクリートを詰めた柱です。鉄骨梁からの力はまず鋼管や接合部へ入るため、その一部を内部コンクリートにも負担させるなら、両者の間で力を受け渡す仕組みが必要です。内部にコンクリートがあるだけで、外側から入る全ての力を任意の割合で負担するとは限りません。付着や所定の応力伝達機構などを設計上評価し、鋼管だけの部分とコンクリートへ渡る部分のつり合いを確認します。
周辺知識
合成構造は、材料の得意な働きを組み合わせる考え方です。例えば鋼とコンクリートでは、鋼が引張りを負担し、コンクリートが圧縮を負担するほか、互いの座屈や膨らみを拘束する効果も利用できます。しかし、材料がただ接しているだけでは、その協力を全て期待できません。ずれや離れを抑え、力が確実に渡る接合が必要です。
H形鋼の上下の広い板がフランジ、間をつなぐ板がウェブです。圧縮された薄いフランジは波打つ局部座屈を起こすことがあり、スラブの拘束はこれを抑える働きがあります。CFTでは鋼管がコンクリートの横への膨らみを抑え、コンクリートが鋼管の内側への変形を抑えるなど、相互の拘束が性能へ影響します。
プレキャストは先に部材を製作する方法、プレストレストは先に圧縮力を導入する方法で、どちらもPCと略される場合がありますが意味が違います。本問の壁式プレキャストは前者です。構造形式、材料の組合せ、部材の製作方法を分けて整理し、どの条件を満たせば混用や合成の効果を認められるかを考えます。