1級建築士記述対策_(構造)

製図記述問題(構造編)

構造関係の記述対策

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構造種別、架構形式、スパン割

【問題】

建築物に採用した構造種別、架構形式及びスパン割とこれらを採用した理由

 

【回答例】

構造種別はリゾートホテルという用途や、土圧を受ける地下部分を有することから、耐震性、耐火性、耐水性、遮音性、居住性に優れる鉄筋コンクリート造とした。 

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架構形式は平面計画の自由度が高く、靭性能力に優れ、将来的な改修にも対応しやすく、地階部分の土圧の水平力にも対応しやすいラーメン架構とした。 

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スパン割はX方向7m、Y方向6mの均等スパンとすることで架構の安定性に配慮するとともに、柱1本当たりの負担面積が過大とならないように配慮した。 

スパン割は傾斜方向となるY方向のスパン割りを南側3スパンだけ地階とすることで1階部分、地階部分とも斜面の支持層に基礎が確実に到達できるように配慮した。 


目標耐震性能

【問題】

目標耐震性能(地震力の程度と建物の状態)を示せ

 

【回答例】

不特定多数の利用者が訪れる建物であるため、大地震動後に構造体の大きな補修をすることなく、建築物を継続利用でき、人命の安全確保に加えて機能確保が図られることを目標とし、地震力を25%程度割り増す設定とした。


大空間

【問題】

多目的室の構造計画について考慮したこと

 

【回答例】

(1)様々なイベントに対応するため、整形な無柱空間として計画した。

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(2)12mの屋根梁には長スパンによるたわみ、ひび割れを抑制するため500mm×1000mmのプレストレストコンクリート梁を採用した。

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(3)プレストレストコンクリート梁を支持する柱は、長スパンの応力を安全に伝達できるよう800mm×800mmの断面寸法とした。

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(4)児童の遊び場として利用するため、振動及び遮音に配慮し、二重床とするためスラブを下げる計画とした。


ラーメン架構

【問題】

純ラーメン架構において、構造計画について配慮したこと

 

【回答例】

(1)壁の柱際には、構造スリットを設け、地震時の水平力が各ラーメン架構に均等に分担される計画とした。

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(2)X方向7m、Y方向6mの均等スパンとすることで、ラーメン架構の安定性に配慮した。

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(3)建物に靭性を持たせるため、過密な主筋計画とならないような断面計画とした。


耐力壁

【問題】

耐力壁を利用した、構造計画について配慮したこと

 

【回答例】

(1)Y方向は、耐力壁付ラーメン構造を採用することで、靭性、及び強度を併せ持つ耐震性の高い架構となるように配慮した。

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(2)Y方向の水平力は、耐力壁に負担させ、壁にスリットを設けないことで、地下階の水圧や高い客室の遮音性に配慮した。

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(3)耐力壁をXY方向とも2ヶ所づつ配置し、各階同位置に配置することで、水平力が安全に下階へ伝達できる架構計画とした。


スラブ、小梁

【問題】

スラブ及び小梁の架け方について工夫したこと

 

【回答例】

(1)スラブの短辺方向の長さが3~5m程度となるように小梁を配置し、安全な4辺固定スラブとなるように計画することで居住性を損なうようなたわみや振動等が発生しないように配慮した

(2)階段室、エレベーターシャフト、浴室及び設備機械室等の鉄筋コンクリート造の壁を計画した部分には、壁の上下に小梁を配置することで、スラブに過度な負担がかからないように配慮し荷重が安全に伝達されるように計画した。

(3)設備配管の横引き配管ルートになるべく支障がない配置とした。


部材寸法

【問題】

部材寸法を示せ

 

【回答例】

柱C1 : 700×700

主筋 : 12-D25

帯筋 : □-D13-@100

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大梁G1 : 500×800(スパンの1/10以上の梁せい)

上端筋 : 5-D25

下端筋 : 5-D25

あばら筋 : □-D13-@200

腹筋 : 2-D13

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小梁B1 : 300×600(スパンの1/12以上の梁せい)

上端筋 : 3-D22

下端筋 : 3-D22

あばら筋 : □-D13-@200

腹筋 : 2-D13

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小梁B2 : 300×500(スパンの1/12以上の梁せい)


勾配屋根

【問題】

勾配屋根の構造計画について工夫したこと

 

【回答例】

(1)勾配屋根は南北に下る2寸勾配の切妻形状とし、小屋の柱高さを抑えることにより、構造安定性に配慮した。 

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(2)架構はスパンの中央を棟部とした対称型のラーメン架構とすることで柱、大梁の応力の負担バランスが均等になるように配慮した。

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(3)棟の位置はスパン割りに合わせて大梁とすることで対称形の安定したラーメン架構となるように配慮した。

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(4)大梁が棟部で折れ曲がる山形ラーメン架構を採用し、直行方向に小梁を配置することで水平剛性を高めるとともに、傾斜スラブを4辺固定スラブとして安全に支持できるように計画した。


杭基礎(場所打ちコンクリート杭)

【問題】

地盤の条件に対して構造計画上配慮したこと

 

【回答例】

(1)基礎形式は、GL-27mを以深の砂礫層を支持地盤としたため、杭基礎を採用した。

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(2)杭の種類は、各柱に1本の杭で対応できるように鉛直支持力が大きい場所打ちコンクリート杭とした。

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(3)杭の先端は、支持層である砂礫層に1m貫入させ、杭底をGL-28mとすることで、鉛直支持力の安全性確保に配慮した。

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(4)杭基礎の施工は、近隣への振動や騒音の影響が比較的少ないアースドリル工法を採用した。


杭基礎(既製コンクリート杭)

【問題】

地盤の条件に対して構造計画上配慮したこと

 

【回答例】

(1)基礎形式は、GL-27mを以深の砂礫層を支持地盤としたため、杭基礎を採用した。

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(2)杭の種類は、杭材の品質の信頼性が高い既製コンクリート杭とした。

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(3)杭の先端は、支持層である砂礫層に1m貫入させ、杭底をGL-28mとすることで、鉛直支持力の安全性確保に配慮した。

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(4)杭基礎の施工は、近隣への振動や騒音の影響が比較的少ない埋め込み工法によるセメントミルク工法を採用した。


地盤改良(~10m)

【問題】

地盤の条件に対して構造計画上配慮したこと

 

【回答例】

(1)基礎は、支持地盤をGL-9m以深の砂礫層に設定し、深層混合処理工法による柱状改良体にて改良地盤を構築し、直接基礎によるベタ基礎で計画した。

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(2)改良体先端は、支持地盤である砂礫層に0.5m貫入させる計画とした。

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(3)ベタ基礎の基礎スラブは、十分な暑さを確保することで、建物重量を柱状改良体に安全に伝達できるように配慮した。


地盤良好

【問題】

地盤の条件に対して構造計画上配慮したこと

 

【回答例】

(1)支持層が比較的浅く、地盤が良好と判断できるため、直接基礎を採用した。

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(2)基礎形式は、不同沈下に対して安全性の高く、偏土圧による転倒モーメントを考慮して、ベタ基礎を採用した。

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(3)GL-2.5m以深に支持層があるため、根入れ深さを3mとすることで、偏土圧による滑動の抵抗力を高め、建物重量を支持地盤に安全に伝達できるように配慮した。

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(4)ベタ基礎の基礎スラブは、500mmとし建物重量を安全に支持できるように計画した。


液状化対策(杭基礎)

【問題】

地盤の液状化に対して構造計画上配慮したこと

 

【回答例】

(1)杭の設計時において、液状化による杭の周面摩擦力の低下に配慮し、液状化層の周面摩擦力を支持力計算上ないものとして計算した。

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(2)杭の先端を非液状化層に根入れした。


地盤沈下対策(杭基礎)

【問題】

沈下しやすい地盤に対して構造計画上配慮したこと

 

【回答例】

(1)支持力の大きい杭となるように支持力設計を行い、負の摩擦力が発生しても安全となるように配慮した。

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(2)杭周面を摩擦力を低下させる塗装によって負の摩擦力の発生を防止する対策を行った。


地階

【問題】

地階の構造計画について配慮したこと

 

【回答例】

(1)地階は地上のスパン割にあわせた配置とし、ラーメンフレーム内の壁で土圧を安全に支持できる計画とした。

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(2)地階の壁厚は、一般の壁面よりも厚くすることで、地階の土圧を安全に支持できるように配慮した。

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(3)土に面する壁は、防水措置を図るとともに、建物内部を二重壁とすることで、浸水した場合の対策を講じた。


地階の構造計算

【問題】

地階の構造計算について配慮したこと

 

【回答例】

(1)地階は、土圧および水圧を考慮して構造計算を行った。

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(2)地階の南側に土被りがないことから、地階を含めた3階建相当の高さから求めたAi値を採用して構造計算を行い、構造躯体の安全性を確保した。

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(3)偏土圧を受けることから、滑動、転倒、基礎梁のねじれ等も構造計算により安全性を確認した。


斜面地の基礎計画

【問題】

斜面地を考慮した基礎計画について工夫したこと

 

【回答例】

(1)基礎構造は、地盤が良好であるため直接基礎を採用し、不同沈下に対する安全性の高いベタ基礎を採用した。

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(2)基礎の根入れ寸法は、地盤の支持層に到達することはもちろんのこと、斜面の安定性を確保するため安息角(安定角度)を考慮して計画した。

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(3)斜面から受ける片土圧に対しては水平方向のすべりに対する検討を十分に行い、さらに鉛直アンカー(グラウンドアンカー)を施工して構造安定性を確保した。

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(4)地盤の許容支持力は、斜面の影響を考慮して低減し基礎の設計を行った


斜面地の法面

【問題】

斜面地の法面に配慮したこと

 

【回答例】

(1)斜面の法面は、極力植生工を計画し、法面保護を行うとともに、景観に配慮した。

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(2)斜面の法面には、コンクリート吹付工を施工することにより、法面保護を図った。

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(3)斜面上部と斜面に沿って法肩排水溝を設けることにより、法面に水が流入しないようにして斜面の安定性に配慮した。

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斜面地

【問題】

斜面地を考慮した構造計画について工夫したこと

 

【回答例】

(1)地階の南側に土被りがないことから、地階を含めた3階建相当の高さから求めたAi値を採用して構造計算を行い、構造躯体の安全性を確保した。

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(2)斜面に荷重の負担がかからないよう、安息角を考慮した根入れ寸法を確保した。


擁壁

【問題】

擁壁の構造について工夫したこと

 

【回答例】

(1)擁壁は、土質による安息角以内で設計できるように擁壁の底盤位置を計画した。

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(2)擁壁の裏面全面に砕石による透水層を設け、壁面3㎡以内ごとに75mm以上の水 抜穴を設け、擁壁に水圧がかからないように配慮した。

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(2)水抜穴は、擁壁の下部地表面近くに重点的に配置した。