出典：建築物衛生管理技術者試験令和7年度(2025年)｜建築物の構造概論第94問
問題
建築物の荷重又は構造力学に関する次の記述のうち、最も不適当なものはどれか。
(1) 店舗の売場の床の構造計算をする場合の積載荷重は、教室より大きく設定されている。
(2) 等分布荷重が作用する片持ち梁のせん断力は、その固定端が最も大きい。
(3) 荷重には、集中荷重、曲げモーメント荷重、等分布荷重等がある。
(4) 固定荷重には、家具の重量が含まれる。
(5) 一般区域における積雪荷重は、積雪量1cmごと1m2につき20N以上として計算される。
ビル管過去問｜建築構造の荷重と構造力学を解説
この問題は、建築物に作用する荷重の種類と、梁に生じる力の基本を問う問題です。不適切な選択肢は(4)です。固定荷重は建物自体に固定されている部材の重さを指し、家具のように移動可能なものは一般に積載荷重として扱います。
(1) 店舗の売場の床の構造計算をする場合の積載荷重は、教室より大きく設定されている。
適切です。店舗の売場は、多くの人が出入りし、商品や陳列棚なども置かれるため、床にかかる荷重が大きくなることを想定して構造計算を行います。一方、教室も人や机、椅子による荷重はありますが、売場ほど不特定多数の人や商品の重量が集中する用途ではありません。そのため、構造計算で用いる積載荷重は、一般に店舗の売場の方が教室より大きく設定されています。
(2) 等分布荷重が作用する片持ち梁のせん断力は、その固定端が最も大きい。
適切です。片持ち梁とは、一方の端が固定され、もう一方の端が自由になっている梁です。等分布荷重が梁全体に作用すると、自由端から固定端に向かうほど支えなければならない荷重の合計が増えていきます。そのため、せん断力は固定端で最も大きくなります。構造力学では、片持ち梁は固定端に力が集中しやすいと考えると理解しやすいです。
(3) 荷重には、集中荷重、曲げモーメント荷重、等分布荷重等がある。
適切です。集中荷重は、一点に集中的に作用する荷重です。等分布荷重は、梁や床などに一様に分布して作用する荷重です。また、部材を回転させようとする力として曲げモーメント荷重もあります。建築構造では、荷重がどのように作用するかによって、部材に生じるせん断力や曲げモーメントの分布が変わるため、荷重の種類を区別することが重要です。
(4) 固定荷重には、家具の重量が含まれる。
不適切です。固定荷重とは、建物の柱、梁、床、壁、屋根、仕上げ材など、建築物に固定されていて常時作用する荷重をいいます。家具は建物に固定されているものではなく、移動や配置変更が可能なものです。そのため、家具の重量は一般に積載荷重として扱われます。固定荷重と積載荷重の区別は頻出ですので、「建物そのものの重さ」が固定荷重、「人や家具など使い方によって変わる重さ」が積載荷重と押さえるとよいです。
(5) 一般区域における積雪荷重は、積雪量1cmごと1m2につき20N以上として計算される。
適切です。積雪荷重は、屋根などに積もる雪の重さを考慮する荷重です。一般区域では、積雪量1cmごとに、1m2あたり20N以上として計算します。雪の重さは地域や積雪量によって建物に大きな影響を与えるため、建築物の構造安全性を考えるうえで重要な荷重です。特に数値問題として、1cm、1m2、20N以上という組合せは覚えておきたいポイントです。
この問題で覚えるポイント
建築物に作用する荷重は、まず固定荷重と積載荷重を区別することが重要です。固定荷重は、柱、梁、床、壁、屋根、仕上げ材など、建物に固定されて常に作用する重さです。積載荷重は、人、家具、什器、商品など、建物の使用状況によって変化する重さです。家具は日常的には室内に置かれているため固定的に感じますが、構造計算上は建物そのものではないため、固定荷重ではなく積載荷重として扱います。 積載荷重は建物の用途によって異なります。店舗の売場は、不特定多数の人が集まり、商品や什器も置かれるため、教室より大きな積載荷重が設定されます。用途ごとの荷重の大小関係を問う問題では、そこで人や物がどの程度集中するかを考えると判断しやすくなります。 構造力学では、集中荷重、等分布荷重、曲げモーメント荷重など、荷重の作用のしかたを区別します。集中荷重は一点に作用する荷重、等分布荷重は一定の範囲に一様に作用する荷重です。片持ち梁に等分布荷重が作用する場合、固定端に近づくほど支える荷重が増えるため、せん断力は固定端で最大になります。 積雪荷重については、一般区域では積雪量1cmごとに1m2あたり20N以上として計算するという基準値を覚えておく必要があります。積雪荷重は地域や積雪量によって建物に与える影響が大きく、屋根や構造部材の安全性に直結する荷重です。
ひっかけポイント
この問題の大きなひっかけは、固定荷重という言葉から「室内にいつも置いてある家具も固定荷重ではないか」と考えてしまう点です。日常感覚では、家具は長期間同じ場所にあるため固定的なものに見えます。しかし、構造計算上の固定荷重は、建物に固定されている部材や仕上げ材など、建築物そのものに近い重量を指します。家具は移動可能であり、使用状況によって変わるため、積載荷重に分類されます。 また、荷重の種類では、固定荷重、積載荷重、積雪荷重のような分類と、集中荷重、等分布荷重、曲げモーメント荷重のような作用形式の分類が混ざって出題されることがあります。どちらも荷重に関する用語ですが、分類の視点が異なります。用語のグループを混同しないことが大切です。 片持ち梁の問題では、自由端の方が不安定に見えるため、自由端で力が大きいと誤解しやすいです。しかし、構造力学では固定端が梁全体を支えているため、せん断力や曲げモーメントは固定端側で大きくなります。見た目の感覚ではなく、どこが荷重を支えているかで判断することが重要です。 積雪荷重では、数値の組合せがひっかけになりやすいです。一般区域、積雪量1cm、1m2あたり20N以上という条件をセットで覚えておくと、数字を少し変えた選択肢にも対応しやすくなります。
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