一級建築士 過去問
令和7年（2025年）
問73 (学科4（構造） 問3)

この選択肢は誤りです。
100kNのときは、右側の柱の上下で先に塑性ヒンジができても、まだラーメン全体は崩壊しません。実際には、そのあとさらに荷重が増えて、左上や左下にも塑性ヒンジができてはじめて崩壊機構になります。したがって、100kNではまだ崩壊荷重に達していません。

この選択肢は正しいです。
崩壊時には、右柱の上下で100kN・mずつ、左上で200kN・m、左下で400kN・mの塑性ヒンジができる形を考えます。すると、内力の仕事は

100θ＋100θ＋200θ＋400θ＝800θ

になります。
一方、水平荷重Pによる外力の仕事は、上部の水平変位をδとすると

Pδ

です。高さが4mなので、微小変形では

δ＝4θ

とおけます。
したがって、

P×4θ＝800θ

となり、

P＝200kN

です。これが崩壊荷重です。

この選択肢は誤りです。
300kNだと、外力の仕事は

300×4θ＝1200θ

になります。
しかし、崩壊機構で部材が負担できる内力の仕事は800θです。つまり、300kNは大きすぎます。 実際の崩壊は、そこまで荷重が増える前の200kNで起こります。

この選択肢も誤りです。
450kNだと、外力の仕事は

450×4θ＝1800θ

となります。
これは、崩壊時に部材が出せる800θを大きく上回っています。したがって、450kNまで耐えることはできません。