RC構造⑤＜総合＞

出題箇所：例年、学科III（構造）の No.9 〜 No.11 付近

出題数：1問程度（RC造の最後の問題として出題されることが多い）れることが多い）

・建物全体に地震力が作用した際、各部材（柱・梁・耐震壁）がどのように力を分担し、建物全体の変形をコントロールしているかという全体像をつかんでおきましょう。
・引張に強い鉄筋と圧縮に強いコンクリートを組み合わせることで、曲げやせん断に対して建物全体が「粘り強さ（靭性）」を発揮できるようにする設計原則を意識する必要があります。

近年の出題傾向

• 耐震壁は柱や梁に比べて圧倒的に「剛性（変形しにくさ）」が高いため、地震時の水平力の大部分を耐震壁が負担する特性が頻出しています。
• 梁の幅を柱の幅よりも大きくする「幅広梁」を採用する場合、主筋が柱の外側を通り抜けて定着が不十分になりやすいため、接合部の補強や定着長さの確保に配慮する実務的な内容が重視されています。

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模擬問題と解説

1. 建物全体の力学的挙動と剛性

【問題】鉄筋コンクリート構造全体の力学的挙動及び各部材の特性に関する記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 柱と梁が強固に接合されたラーメン軸組に耐震壁を併用する場合、地震等の水平力に対して、初期の段階では剛性の高い耐震壁が大部分の水平力を負担する。
2. 骨組の「剛性」とは、作用する力に対する部材の変形しにくさの割合のことであり、部材の断面寸法やヤング係数が大きくなるほど骨組の剛性は高くなる。
3. 建物全体の耐震性を高めるにあたり、一部の階に耐震壁を極端に集中させ、その他の階を壁のないオープンなピロティ状とすることは、変形が一部の階に集中するため構造設計上避けるべきである。
4. 柱や梁の断面計算において、コンクリートの引張強度は全不適当として無視し、圧縮力はコンクリートと鉄筋の両方が、引張力は鉄筋のみが負担するものとして計算した。
5. 柱と梁の接合部（パネルゾーン）は、地震時に非常に大きなせん断力を受けるが、周囲の柱や梁のコンクリートが一体化しているため、接合部内にあばら筋や帯筋などの補強筋を配置する必要はない。

2. 異種部材の組み合わせと構造制限

【問題】鉄筋コンクリート構造における各種部材の取り扱い及び構造制限に関する記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 梁の幅を柱の幅よりも大きくする幅広梁（はばひろばり）を計画するにあたり、梁の主筋が柱のコンクリートの外側を通り抜ける形状となったため、その鉄筋の定着方法や割裂防止について有効な補強を施した。
2. 2階建てのRC造建築物の構造設計において、各階の床スラブ（床コンクリート）は、上部からの鉛直荷重を支えるだけでなく、地震時の水平力を耐震壁へ確実に伝達させるための水平隔壁として十分な剛性を持たせる設計とした。
3. 耐震壁の厚さの最小制限を検討するにあたり、建築基準法施行令の規定に従い、壁の厚さを200mmとし、かつ、内包する鉄筋を縦横ともにダブル（複層配筋）で配置した。
4. 構造計算において、部材が破壊に達するまでの変形能力（靭性）を高く評価するためには、コンクリートの設計基準強度を大きくすることよりも、柱の帯筋比や梁のあばら筋比を高めるほうが効果的である。
5. 柱に作用する正負交互の曲げモーメントに対して、引張側及び圧縮側となる両面の主筋量をともに増やす計画は、コンクリートの負担を増大させ、長期のクリープ変形を進行させる原因となる。

3. RC構造の総合的な耐久性と施工配慮

【問題】鉄筋コンクリート構造の耐久性、かぶり厚さ及び施工計画に関する総合的な記述のうち、最も不適当なものはどれか。

1. 建物の耐久性を向上させるため、主要な構造部材におけるコンクリートの「設計基準強度」を、構造計算上必要な強度よりも一段階高い数値に設定した。
2. コンクリートの乾燥収縮によるひび割れや、将来的な中性化の進行速度を遅らせるため、調合設計において「水セメント比（W/C）」の上限を55％以下に制限した。
3. 基礎の底盤（耐圧盤）の鉄筋に対するかぶり厚さについて、常に湿潤な土壌に接し、かつ施工時の捨てコンクリート面による誤差が生じやすいため、地上階の床スラブよりも厚く確保した。
4. 柱の主筋の継手方法として「ガス圧接継手」を採用するにあたり、外観検査において圧接部のふくらみの直径が鉄筋径の1.4倍以上であり、かつ、なだらかに膨らんでいることを確認した。
5. 構造物の自重を軽量化して設計用地震力を低減するため、主要構造部材に構造用軽量コンクリートを採用し、そのヤング係数の値を同等の設計基準強度をもつ普通コンクリートの値よりも大きく評価して構造計算を行った。