第1問北緯35度における冬至の終日直達日射量が多い順として、正しいものはどれか。
- A南の鉛直面 > 東・西の鉛直面 > 水平な屋根面 > 北の鉛直面
- B水平な屋根面 > 南の鉛直面 > 東・西の鉛直面 > 北の鉛直面
- C南の鉛直面 > 水平な屋根面 > 東・西の鉛直面 > 北の鉛直面
- D水平な屋根面 > 東・西の鉛直面 > 南の鉛直面 > 北の鉛直面
建築物を取り巻く物理環境と、骨組みの構造的な考え方をまとめて扱う分野です。環境工学では日照・日射と方位、採光と照度、換気方式と必要換気量、熱貫流と結露、音の透過損失と残響時間が問われます。一般構造では地盤と基礎形式の選定、鉄筋コンクリート造の柱梁接合部と耐力壁、鉄骨造の接合、木造の軸組が対象です。1級では数値の暗記だけでなく、条件が変わったときの挙動を判断させる出題が増えるため、原理の理解が欠かせません。
この分野の問題52問を、選択肢・正解・解説つきで掲載しています。まず自分で解答を考えてから「正解と解説を見る」を開いて答え合わせをしてください。
クイズモードで挑戦 →正解:B.緯度が高くなるほど太陽高度が低くなるため、隣棟間隔を大きくとる必要がある。
緯度が高い地域ほど太陽高度が低く日影が長くなるため、十分な日照確保には南北の隣棟間隔を広げる必要があります。
この問題の解説ページを開く →正解:D.快晴の青空のときの設計用全天空照度は、薄曇りの日よりも大きな値となる。
設計用全天空照度は、快晴の青空のとき(10000lx)が薄曇りの日(50000lx)よりも小さな値となります。
この問題の解説ページを開く →正解:B.熱放射は電磁波による熱移動現象であり、真空中であっても熱移動が生じる。
放射による熱移動は真空中でも生じます。中空層にアルミ箔を貼ると壁体の熱抵抗は大きくなります。
この問題の解説ページを開く →正解:D.外断熱の施された熱容量の大きな壁は、室温の著しい変動の抑制に有効である。
熱容量の大きな壁(外断熱等)は熱の放出に時間がかかるため、室温の変動を抑制し安定した空間を保持します。
この問題の解説ページを開く →正解:A.厚さが20〜30mmを超えると、厚さに関係なく熱抵抗はほぼ一定となる。
中空層は20〜30mm程度までは厚さに応じて断熱効果が高くなりますが、それを超えると熱抵抗はほぼ一定になります。
この問題の解説ページを開く →正解:D.室内外の温度差が同じであれば、上下の開口部の垂直距離の平方根に比例する。
重力換気(温度差による自然換気)の換気量は、上下開口部の垂直距離(高低差)の平方根に比例して大きくなります。
この問題の解説ページを開く →正解:B.営業用の厨房は、一般に窓のない浴室よりも換気回数を多く必要とする。
営業用厨房は多くの換気を要します。なお、換気回数は室容積が大きいほど少なくなり、置換換気の方が効率に優れます。
この問題の解説ページを開く →正解:A.入射音波と板材の共振により遮音性能が低下する現象をコインシデンス効果という。
透過損失は面密度が高いほど、また高音域ほど大きくなります。板材の共振で遮音性が低下する現象がコインシデンス効果です。
この問題の解説ページを開く →正解:D.障害物が音の波長より小さいと回折が起こりやすく、低周波数の音ほど回折しやすい。
回折は低周波数の音ほど起こりやすいです。マスキングは周波数が近いほど影響が大きく、1000Hzの方が大きく感じられます。
この問題の解説ページを開く →正解:C.地下水面下の緩い砂地盤が地震時にせん断を受け、間隙水圧が上昇して生じる現象である。
液状化は、地下水面下の緩い砂地盤が地震時に繰り返しせん断を受けることで間隙水圧が上昇し発生します。
この問題の解説ページを開く →正解:D.基礎底面の摩擦抵抗が主体となるが、基礎の根入れを深くすることで側面の受動土圧も期待できる。
直接基礎の滑動抵抗は基礎底面の摩擦抵抗が主体ですが、根入れを深くすることで基礎側面の受動土圧も期待できます。
この問題の解説ページを開く →正解:B.杭の自重を加算する場合、地下水位以下の部分の浮力を考慮する。
地盤から求める杭の引抜き抵抗力に杭の自重を加える場合は、地下水位以下の部分の浮力を考慮して減じます。
この問題の解説ページを開く →正解:A.負の摩擦力は、一般に支持杭の方が摩擦杭より大きく作用する。
負の摩擦力は杭周面に下向きに作用する力で、沈下しにくい支持杭の方が、地盤と共に沈む摩擦杭よりも一般に大きくなります。
この問題の解説ページを開く →正解:B.杭径が同一の場合、埋込み杭の方を打込み杭より中心間隔を大きくする必要がある。
杭径が同一の場合、「打込み杭」の方を埋込み杭より中心間隔を大きくする必要があります。
この問題の解説ページを開く →正解:C.原則として通し柱とするが、接合部を通し柱と同等以上に補強した場合は通し柱としなくてもよい。
2階建の隅柱は原則通し柱ですが、接合部を通し柱と同等以上の耐力に補強した場合はその限りではありません。
この問題の解説ページを開く →正解:C.同一の接合部にボルトと釘を併用する場合、それぞれの許容耐力を加算することができない。
木質構造において、同一の接合部にボルトと釘を併用する場合、それぞれの許容耐力は加算できません。
この問題の解説ページを開く →正解:B.強軸方向の基準強度は、一般的な製材の繊維方向の値と比べ、小さくなっている。
CLTの弾性係数や基準強度は、強軸方向であっても、一般的な製材の繊維方向の値と比べ小さくなっています。
この問題の解説ページを開く →正解:A.木質材料の断面から所定の燃えしろ寸法を除いた断面に長期荷重により生じる応力度が、短期の許容応力度を超えないことを検証する。
燃えしろ設計では、燃えしろ寸法を除いた有効断面に対して、長期荷重による応力度が短期許容応力度を超えないかを検証します。
この問題の解説ページを開く →正解:D.同一階に長柱と短柱が混在する場合、地震時に長柱の方が先に破壊しやすい。
短柱は水平力が集中し剛性が高くなるため、長柱よりも「短柱」の方が先に破壊しやすくなります。
この問題の解説ページを開く →正解:C.D13以上の異形鉄筋とし、断面積の和はコンクリート断面積の0.8%以上とする。
柱の主筋はD13以上の異形鉄筋を使用し、その断面積の和はコンクリート全断面積の0.8%以上とします。
この問題の解説ページを開く →正解:A.端部の所定範囲は100mm以下、その他の部分は150mm以下とする。
柱の上下端(最大径の1.5倍か最小径の2倍の大きい方の範囲)は100mm以下、中間部は150mm以下と規定されています。
この問題の解説ページを開く →正解:A.短期軸方向力を柱のコンクリート全断面積で除した値を、コンクリートの設計基準強度の1/3以下とする。
柱のじん性確保のため、短期軸方向力による圧縮応力度はコンクリート設計基準強度の1/3以下とします。またせん断強度>曲げ降伏強度とする必要があります。
この問題の解説ページを開く →正解:A.孔径は梁せいの1/3以下とし、梁端部への配置を避ける。
梁貫通孔は梁端部を避け、孔径は梁せいの1/3以下とし、複数の場合は中心間隔を両孔径の平均値の3倍以上とします。
この問題の解説ページを開く →正解:C.部材断面と荷重条件が同じであれば、鋼材の強度を高めると梁のたわみは小さくなる。
鋼材は強度を変えてもヤング係数(変形しにくさ)が変わらないため、断面と荷重が同じならたわみ量は同一になります。
この問題の解説ページを開く →正解:B.局部座屈の影響を考慮しなくてもよい幅厚比は、柱のウェブよりも梁のウェブの方が大きい。
局部座屈を考慮しなくてもよい幅厚比の上限は、主に圧縮力を受ける柱よりも、曲げを受ける梁のウェブプレートの方が大きく設定されています。
この問題の解説ページを開く →正解:A.継目のルート部に引張応力が作用する箇所には用いることができない。
部分溶込み溶接は全断面が溶け込まないため応力集中しやすく、ルート部に引張応力が作用する箇所には使用できません。
この問題の解説ページを開く →正解:C.免震構造とした建物は、免震構造としない建物に比べて固有周期が長くなる。
免震装置を使用することで建物がゆっくり揺れるようになり、固有周期は長く(長周期化)なります。
この問題の解説ページを開く →正解:C.強固な地盤の方が地盤の周期が短いため、免震構造の低減効果が向上する。
強固な地盤は大地震時の周期が短いため、長周期化させる免震構造との周期のズレが大きくなり、低減効果が向上します。
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