一級建築士 過去問
令和7年(2025年)
問92 (学科4(構造) 問22)
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問題
一級建築士試験 令和7年(2025年) 問92(学科4(構造) 問22) (訂正依頼・報告はこちら)
- プレストレストコンクリート部材は、地震による繰返し荷重に対して、ひび割れが閉じて変形も元に戻る復元性を有しており、地震後の残留変形が小さい。
- パーシャルプレストレッシングの設計(Ⅱ種)は、長期設計荷重時に断面に引張応力が生じないように制限するものである。
- アンボンドPC鋼材を用いたポストテンション梁部材では、常時荷重の保持に対して冗長性を高めるために、バックアップシステムを設ける必要がある。
- PC鋼材定着部では、コンクリートの支圧破壊を避けるために、支圧板とコンクリート端面との接触面積が広くなるように設計する。
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この過去問の解説 (2件)
01
プレストレストコンクリート構造に関する問題です。
正しいです。
プレストレスとコンクリート造はひび割れが生じてもプレストレスによって、
そのひび割れが閉じて元に戻る復元性があります。よって、残留変形が小さいです。
誤りです。
プレストレスコンクリート造のⅡ種(パーシャルプレストレッシング)による設計では、引張応力が生じても長期許容引張応力度を超えないようにします。
引張応力が生じないように設計するのはⅠ種(フルプレストレッシング)です。
正しいです。
アンボンドPC鋼材を用いたポストテンション梁部材では、冗長性を高める(余裕を持たせる)ために、バックアップシステムを設け梁の崩壊を防止します。
正しいです。
PC鋼材定着部では、コンクリートの支圧による破壊を避ける必要があります。
支圧板とコンクリート端面との接触面積が広くなるように設計することは支圧による破壊を避けるために有効です。
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02
この問題で覚えておくポイントは、プレストレストコンクリート(PC)構造のプレストレス導入レベル(Ⅰ種・Ⅱ種・Ⅲ種)の違いです。
・Ⅰ種(フルプレストレッシング):長期荷重時にコンクリートに引張応力を生じさせない設計
・Ⅱ種(パーシャルプレストレッシング):長期荷重時にある程度の引張応力や微細なひび割れを許容する設計
・Ⅲ種:鉄筋コンクリートに近い考え方で、より大きな引張応力を許容する設計
では問題を見ていきましょう。
PC構造は、あらかじめ圧縮力(プレストレス)を導入しているため、地震時にひび割れが発生しても荷重が除かれるとひび割れが閉じやすく、部材の復元性に優れています。そのため、鉄筋コンクリート構造に比べて残留変形が小さいという特徴があります。
したがって、正しい記述です。
長期荷重時に断面へ引張応力を生じさせないように設計するのはⅠ種(フルプレストレッシング)です。
一方、Ⅱ種(パーシャルプレストレッシング)では、一定範囲の引張応力や微細なひび割れを許容して設計します。
この記述は誤っています。
アンボンドPC鋼材はコンクリートと付着していないため、万一PC鋼材が破断すると、その影響が部材全体に及びやすいという特徴があります。
そのため、安全性や冗長性を確保する目的で、通常の鉄筋などによるバックアップシステムを設けることが求められます。
正しい記述です。
PC鋼材の定着部には大きなプレストレスが集中するため、局部的な支圧応力が発生します。
この応力を小さくするためには、支圧板の接触面積を大きくして荷重を分散させることが重要です。これにより、コンクリートの支圧破壊を防止できます。正しい記述です。
プレストレストコンクリート構造では、プレストレッシングの種類(Ⅰ種・Ⅱ種・Ⅲ種)の違いが頻繁に出題されます。
特に、Ⅰ種は長期荷重時に引張応力を許容しないのに対し、Ⅱ種は一定の引張応力や微細なひび割れを許容する点は重要なポイントです。
また、PC構造の復元性、アンボンドPC鋼材のバックアップシステム、定着部の支圧設計についても併せて理解しておきましょう。
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