建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士) 過去問
第52回(令和4年度(2022年))
問94 (建築物の構造概論 問94)
問題文
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問題
建築物環境衛生管理技術者(ビル管理士)試験 第52回(令和4年度(2022年)) 問94(建築物の構造概論 問94) (訂正依頼・報告はこちら)
- 基礎の構造計算をする場合の積載荷重は、床の構造計算をする場合の積載荷重より大きく設定されている。
- 家具・物品等の重量は、積載荷重に含まれる。
- 片持ち梁(ばり)のスパンの中央に集中荷重が作用する場合、その先端には曲げモーメントは生じない。
- トラス構造の部材に生じる応力は、主に軸方向力である。
- 水平荷重には、風圧力、地震力等がある。
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この過去問の解説 (2件)
01
建築物の荷重または構造力学に関する問題になります。
それぞれの語句と、語句の意味を押さえましょう。
床の構造を計算をする場合に、その床がどれだけの重さに耐えられるかという数値は、基礎の構造を計算する場合に、その基礎がどれだけの重さに耐えられるかという数値より、大きく設定されています。
また、床の構造の計算をする場合の、その床がどれだけの重さに耐えられるかという数値は、部屋の使い方によって変わります。
例えばテーブルやベットが置かれている程度の居室よりも、本棚があって書籍がたくさん積まれている図書室の方が、その床にかかる重さは大きくなります。
積載荷重(どれだけの重さに耐えられるか)とは、部屋の中のその時々の状態・状況により、大きさや位置が不確定な重さになります。
例えば部屋の中の机や椅子の数や、どれだけの人が部屋の中に居るかなどの状況により、変わります。
一般的な梁は、その両端で支えられているのに対し、その一端が固定され、もう一端が自由な状態にある梁の中央に、部材の一点に集中して作用する重さが作用する場合、その先端には部材を曲げようとする力は起こりません。
トラス構造とは、構成される三角形を一つの単位とした、それぞれの部材を接合したものの一種で、各部材の端の継ぎ目が全て回転するように接合されているので、部材を曲げようとする力は発生せず、軸方向に働く力しか発生しません。
水平方向に加わる力を水平荷重といいます。
水平荷重には、地震力と風圧力があります。
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02
正解は、「基礎の構造計算をする場合の積載荷重は、
床の構造計算をする場合の積載荷重より大きく設定されている。」です。
この問題は、建築物の荷重又は構造力学に関するものです。
荷重には、建物自体の重さである、
固定荷重(自重)、人や家具・物品などによる積載荷重、風や地震などによる水平荷重などがあります。
家具・物品等の重量は、積載荷重に含まれます。
片持ち梁(ばり)のスパンの中央に集中荷重が作用する場合、
その先端には曲げモーメントは生じません。
トラス構造の部材に生じる応力は、主に軸方向力です。
水平荷重には、風圧力、地震力等があります。
一方、積載荷重は、床の構造計算においても、基礎の構造計算においても、同じ値を用います。
不適当です。
積載荷重は、建築物の用途(事務所、住宅、店舗、倉庫など)に応じて、
建築基準法施行令や告示等で定められた値を用います。
例えば、事務室、教室、店舗など、それぞれに標準的な積載荷重が規定されています。
この積載荷重は、床の構造計算においても、基礎の構造計算においても、同じ値 を用いるのが原則です。
基礎だからといって、特別に積載荷重を大きく設定するわけではありません。
正しいです。
積載荷重とは、建物の使用状態に応じて変動する荷重を指し、
人、家具、物品、機器類などの重量が含まれます。
例えば、事務所であれば机・椅子・書庫・コピー機など、
住宅であれば家具・家電・生活用品などが該当します。
これらは建物の用途や使い方によって変動するため、固定荷重(自重)とは区別されます。
構造計算では、用途ごとに定められた積載荷重を用いて、
床スラブや梁、柱、基礎などに作用する荷重を評価します。
正しいです。
片持ち梁は、一端が固定され、他端が自由な梁です。
スパン中央に集中荷重が作用する場合、曲げモーメントは固定端で最大となり、
自由端に向かって直線的に減少し、自由端ではゼロになります。
曲げモーメント図を描くと、片持ち梁の自由端には支点反力が存在しないため、
曲げモーメントも生じません。
ただし、せん断力は自由端でもゼロではなく、荷重位置に応じて分布します。
正しいです。
トラス構造は、三角形を基本単位とした骨組構造であり、
各部材は節点でピン接合されていると仮定します。
部材には曲げモーメントやせん断力はほとんど生じず、
主に軸方向の引張力または圧縮力のみが作用します。
これにより、部材断面の設計が単純化され、効率的な構造設計が可能となります。
正しいです。
建築物に作用する荷重は、大きく鉛直荷重と水平荷重に分類されます。
鉛直荷重には、自重(固定荷重)や積載荷重などが含まれます。
一方、水平荷重には、風による風圧力や、
地震時に建物の質量に応じて発生する地震力(慣性力)などがあります。
これらの水平荷重は、建物を横方向に揺らしたり、倒そうとする力として作用するため、
耐震設計や耐風設計において重要です。
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