2026年版・1-8

構造力学:荷重・外力と地震力の一問一答

1級建築施工管理技士「建築学」から、構造力学:荷重・外力と地震力に関する4択問題を10問。「答えと解説を見る」を開くと、正解とその理由がその場で読めます。会員登録は不要です。

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問題

上から順に解いてみてください。答えは各問の下で確認できます。

問11-8

建築物に作用する荷重および外力の分類に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①固定荷重は、建築物自体の重量および仕上材の重量による荷重である。
  • ②多雪区域以外では、積雪荷重は短期に生じる荷重として扱われる。
  • ③長期に生じる力の計算には、固定荷重と積載荷重の和を用いる。
  • ④風圧力と地震力は、同時に作用するものとして組み合わせて計算する。
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正解 ④風圧力と地震力は、同時に作用するものとして組み合わせて計算する。
解説
建築基準法施行令第82条が定める荷重の組合せでは、短期に生じる力について、積雪時、暴風時、地震時をそれぞれ別の場合として扱います。強い台風と大地震が同じ瞬間に起こる確率は極めて低いと考えられるため、風圧力と地震力を同時に作用させる組合せは規定されていません。したがって同時に作用するものとして組み合わせるという記述は誤りです。設計では、それぞれの場合について応力を求め、最も厳しい結果となる場合に対して部材を決めます。なお多雪区域では、暴風時や地震時に積雪が残っている可能性を考え、積雪荷重の一部を加える組合せが定められており、地域の実情に応じた扱いがなされています。

他の選択肢が不適切な理由
「固定荷重は、建築物自体の重量および仕上材の重量による荷重である。」という記述は正しく、施行令第84条によるものです。「多雪区域以外では、積雪荷重は短期に生じる荷重として扱われる。」という記述も正しく、多雪区域では長期にも一部を見込みます。「長期に生じる力の計算には、固定荷重と積載荷重の和を用いる。」という記述も正しいです。

試験の罠
長期は固定荷重と積載荷重、短期は積雪時、暴風時、地震時の三つに分かれる、という枠組みをまず押さえます。多雪区域だけが例外で、長期にも積雪の一部が加わり、暴風時と地震時にも積雪が組み合わされます。組合せの表を丸暗記するのではなく、同時に起こりうるかという確率の考え方から理解しましょう。
問21-8

建築基準法施行令に定める積載荷重に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①倉庫業を営む倉庫の床の積載荷重は、実況に応じて自由に定めてもよい。
  • ②床の計算に用いる値は、地震力の計算に用いる値より大きく定められる。
  • ③大ばりの計算に用いる値は、床の計算に用いる値以下に定められている。
  • ④劇場の客席で固定席の場合は、固定席でない場合より小さい値を用いる。
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正解 ①倉庫業を営む倉庫の床の積載荷重は、実況に応じて自由に定めてもよい。
解説
積載荷重は原則として実況に応じて計算してよいのですが、建築基準法施行令第85条第3項は、倉庫業を営む倉庫については、床の積載荷重を1平方メートルにつき3900N未満としてはならないと定めています。倉庫は積み上げる荷物の種類や量が入居者の交代によって大きく変わるため、当初の実況だけで低い値を採用すると、後の使われ方で危険な状態になりうるからです。したがって実況に応じて自由に定めてよいという記述は誤りです。同じ趣旨から、積載荷重の低減規定にも下限が設けられており、用途の変更に備えた安全余裕を制度として確保しています。

他の選択肢が不適切な理由
「床の計算に用いる値は、地震力の計算に用いる値より大きく定められる。」という記述は正しく、住宅の居室では床用が1800N毎平方メートル、地震力用が600N毎平方メートルです。「大ばりの計算に用いる値は、床の計算に用いる値以下に定められている。」という記述も正しく、広い面積を負担するほど荷重が同時に集中する確率が下がるためです。「劇場の客席で固定席の場合は、固定席でない場合より小さい値を用いる。」という記述も正しいです。

試験の罠
大小関係は、床用が最も大きく、次に大ばり用と柱および基礎用、最も小さいのが地震力用、という順です。地震力用が最も小さいのは、地震のときに全室が満員である確率が低いという考え方によります。倉庫の3900N毎平方メートルという下限値は数値そのものが問われます。
問31-8

建築基準法施行令に定める積載荷重の数値に関する記述として、最も不適当なものはどれか。ただし、実況に応じて計算しない場合とする。

  • ①住宅の居室の床の計算に用いる値は、1800N毎平方メートルである。
  • ②住宅の居室の地震力の計算に用いる値は、1300N毎平方メートルである。
  • ③事務室の床の計算に用いる値は、2900N毎平方メートルである。
  • ④学校の教室の床の構造計算に用いる値は、2300N毎平方メートルである。
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正解 ②住宅の居室の地震力の計算に用いる値は、1300N毎平方メートルである。
解説
建築基準法施行令第85条の表によれば、住宅の居室について定められている積載荷重は、床の構造計算用が1平方メートルにつき1800N、大ばり、柱および基礎の構造計算用が1300N、地震力の計算用が600Nです。したがって地震力の計算用を1300N毎平方メートルとする記述は誤りで、1300Nは大ばり、柱および基礎に用いる値です。三つの値が段階的に小さくなるのは、対象とする部材が負担する面積が広がるほど、あるいは考える状況が全館満員から離れるほど、荷重が同時に最大となる確率が下がるという統計的な考え方に基づいています。

他の選択肢が不適切な理由
「住宅の居室の床の計算に用いる値は、1800N毎平方メートルである。」という記述は正しいです。「事務室の床の計算に用いる値は、2900N毎平方メートルである。」という記述も正しく、机や書庫が置かれることを見込んでいます。「学校の教室の床の構造計算に用いる値は、2300N毎平方メートルである。」という記述も正しく、住宅の居室より大きく事務室より小さい値です。

試験の罠
住宅の居室の三つの値である1800、1300、600は最も出題されやすいので確実に覚えます。事務室は2900、1800、800、教室は2300、2100、1100です。値の並びを縦に覚えるのではなく、床用、大ばり用、地震力用という三段構えを横に覚えると混乱しにくくなります。
問41-8

建築基準法施行令に定める積雪荷重に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①積雪の単位荷重は、積雪量1cmごとに20N毎平方メートル以上とする。
  • ②屋根の勾配が60度を超える場合は、屋根形状係数を0とすることができる。
  • ③屋根に雪止めがある場合であっても、屋根勾配による低減を行うことができる。
  • ④雪下ろしの慣習がある地方では、垂直積雪量を1.0mまで減らして計算できる。
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正解 ③屋根に雪止めがある場合であっても、屋根勾配による低減を行うことができる。
解説
屋根の積雪荷重を勾配に応じて低減できるのは、勾配が急な屋根では雪が滑り落ちて積もりにくいという前提があるからです。ところが雪止めを設けた屋根では雪が意図的に留められるため、その前提が成り立ちません。建築基準法施行令第86条第4項は、雪止めその他これに類するものがある場合には、屋根形状係数を1.0として勾配による低減を行わないことを求めています。したがって低減を行うことができるという記述は誤りです。雪止めは、屋根からの落雪によって通行人や隣家に被害が及ぶのを防ぐために設けられるものであり、安全のための装置がかえって荷重を増やす方向に働くという関係を理解しておく必要があります。

他の選択肢が不適切な理由
「積雪の単位荷重は、積雪量1cmごとに20N毎平方メートル以上とする。」という記述は正しく、多雪区域では特定行政庁が規則で定めます。「屋根の勾配が60度を超える場合は、屋根形状係数を0とすることができる。」という記述も正しく、雪がほとんど留まらないためです。「雪下ろしの慣習がある地方では、垂直積雪量を1.0mまで減らして計算できる。」という記述も正しいです。

試験の罠
数値は、単位荷重が1cmにつき20N、屋根形状係数がゼロになるのが勾配60度超、雪下ろしによる低減の下限が1m、という三つを覚えます。雪下ろしを前提に低減した場合は、その旨を建築物の見やすい場所に表示しなければならないという義務も併せて問われます。
問51-8

建築基準法施行令に定める風圧力に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①速度圧は、建築物の高さが高くなるほど小さくなる値とされている。
  • ②風圧力は、その速度圧に風力係数を乗じて計算するものとされている。
  • ③速度圧は、その地方における基準風速の2乗に比例する値である。
  • ④風力係数は、建築物の断面および平面の形状に応じて定められる。
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正解 ①速度圧は、建築物の高さが高くなるほど小さくなる値とされている。
解説
地表面の近くでは、地面や建物による摩擦の影響で風速が抑えられており、高くなるほど摩擦の影響が薄れて風速は増していきます。この高さ方向の変化を表すのが速度圧の算定に用いる係数であり、建築物の高さが高いほど速度圧は大きくなります。したがって高くなるほど小さくなるという記述は誤りです。同じ高さでも、市街地のように障害物の多い地表面粗度区分では風速が小さく、海に面した開けた土地では大きくなります。高層建築物で風圧力が設計を支配することが多いのは、高さとともに速度圧が増すうえ、受圧面積も大きくなるためです。

他の選択肢が不適切な理由
「風圧力は、その速度圧に風力係数を乗じて計算するものとされている。」という記述は正しく、建築基準法施行令第87条によるものです。「速度圧は、その地方における基準風速の2乗に比例する値である。」という記述も正しく、基準風速は地方ごとに30m毎秒から46m毎秒の範囲で定められています。「風力係数は、建築物の断面および平面の形状に応じて定められる。」という記述も正しいです。

試験の罠
速度圧が基準風速の2乗に比例する点が重要で、風速が1.2倍になれば風圧はおよそ1.44倍になります。高さと地表面粗度区分の二つで係数が決まること、風力係数は形状で決まり風速には関係しないこと、この三点を分けて覚えましょう。
問61-8

建築基準法施行令に定める地震力に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①地上部分の地震力は、その階が支える重量に層せん断力係数を乗じる。
  • ②地盤が著しく軟弱な区域の木造では、標準せん断力係数を0.1以上とする。
  • ③地震層せん断力係数は、4つの係数の積として求めるものとされている。
  • ④標準せん断力係数は、許容応力度計算では0.2以上としなければならない。
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正解 ②地盤が著しく軟弱な区域の木造では、標準せん断力係数を0.1以上とする。
解説
建築基準法施行令第88条第2項は、特定行政庁が指定する地盤が著しく軟弱な区域内における木造の建築物について、標準せん断力係数を0.3以上としなければならないと定めています。したがって0.1以上とする記述は誤りです。軟弱な地盤では地震動が増幅されて揺れが大きくなること、木造は重量が軽い反面で剛性や耐力の余裕が小さいことから、通常の0.2ではなく1.5倍の0.3を求めているものです。この規定は、過去の地震で軟弱地盤上の木造住宅に被害が集中したという経験に基づいており、地域と構造種別の両方の条件が重なる場合にのみ適用される点に特徴があります。

他の選択肢が不適切な理由
「地上部分の地震力は、その階が支える重量に層せん断力係数を乗じる。」という記述は正しく、当該階より上の重量の合計を用います。「地震層せん断力係数は、4つの係数の積として求めるものとされている。」という記述も正しく、地震地域係数、振動特性係数、高さ方向の分布係数、標準せん断力係数の積です。「標準せん断力係数は、許容応力度計算では0.2以上としなければならない。」という記述も正しいです。

試験の罠
標準せん断力係数の数値は、一次設計が0.2以上、必要保有水平耐力の計算が1.0以上、軟弱地盤上の木造が0.3以上の三つです。1.0という値は、大地震時には建築物の重量と同じ大きさの水平力を想定するという意味であり、桁が一つ違うことに注意しましょう。
問71-8

ある建築物のある階について、地震地域係数を1.0、振動特性係数を0.9、高さ方向の分布係数を1.5、標準せん断力係数を0.2とするとき、この階の地震層せん断力係数として正しいものはどれか。

  • ①0.18
  • ②0.20
  • ③0.27
  • ④0.30
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正解 ③0.27
解説
地震層せん断力係数は、地震地域係数、振動特性係数、高さ方向の分布係数、標準せん断力係数の四つを掛け合わせて求めます。本問では1.0に0.9を掛けて0.9、これに1.5を掛けて1.35、さらに0.2を掛けて0.27となります。この係数に、その階が支える重量を掛けたものがその階に作用する地震層せん断力です。四つの係数のうち、地震地域係数はその地方の過去の地震活動などに応じて0.7から1.0の範囲で定められ、振動特性係数は地盤の種別と建築物の固有周期で決まります。高さ方向の分布係数は最下階で1.0となり、上階へ行くほど大きくなります。

他の選択肢が不適切な理由
0.18は、高さ方向の分布係数1.5を掛け忘れた場合の値であり、地震地域係数と振動特性係数と標準せん断力係数だけの積です。0.20は、標準せん断力係数の値そのものであり、他の三つの係数を反映していません。0.30は、振動特性係数0.9を1.0として計算した場合の値であり、地盤と周期の影響を無視したものです。

試験の罠
四つの係数を一つでも掛け落とすと誤答になるので、順に掛けて確かめます。高さ方向の分布係数は最下階で1.0、上階ほど大きいので、最下階の層せん断力係数は地震地域係数と振動特性係数と標準せん断力係数の積になります。上階ほど係数が大きくなる一方、支える重量は小さくなるため、層せん断力そのものは下階ほど大きくなります。
問81-8

地震力の算定に用いる各係数に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①振動特性係数は、建築物の固有周期が長くなるほど小さくなる係数である。
  • ②振動特性係数は、第一種地盤より第三種地盤のほうが大きい値となる。
  • ③高さ方向の分布係数は、上階ほど大きな値となる係数とされている。
  • ④地震地域係数は、その地点の地盤の硬さに応じて定められる係数である。
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正解 ④地震地域係数は、その地点の地盤の硬さに応じて定められる係数である。
解説
地震地域係数は、その地方における過去の地震活動の状況や、想定される地震動の強さの地域差に応じて、0.7から1.0の範囲で国土交通大臣が定めている係数です。地盤の硬さを反映するのは振動特性係数のほうであり、地盤種別によって値が変わります。したがって地震地域係数を地盤の硬さで定めるとする記述は誤りです。二つの係数は、同じ地震力の式に並んで現れるうえ、いずれも地域や地面に関係する印象があるため混同されやすいのですが、地震地域係数は広域の地震活動の強さ、振動特性係数は建設地の地盤と建築物自身の揺れやすさ、と役割が明確に分かれています。

他の選択肢が不適切な理由
「振動特性係数は、建築物の固有周期が長くなるほど小さくなる係数である。」という記述は正しく、周期の長い建築物ほど地震動との共振が起こりにくいことによります。「振動特性係数は、第一種地盤より第三種地盤のほうが大きい値となる。」という記述も正しく、軟弱な地盤ほど揺れが増幅されるためです。「高さ方向の分布係数は、上階ほど大きな値となる係数とされている。」という記述も正しいです。

試験の罠
四つの係数の役割は、地震地域係数が地域差、振動特性係数が地盤と周期、高さ方向の分布係数が階の高さ、標準せん断力係数が設計段階の水準、と対応させて覚えます。地盤種別は硬い順に第一種、第二種、第三種であり、番号が大きいほど軟らかい地盤です。
問91-8

建築物の地下部分に作用する地震力に関する記述として、最も不適当なものはどれか。

  • ①地下部分の地震力は、その部分の固定荷重と積載荷重の和に基づき求める。
  • ②地表面から20mを超える深さでは、水平震度を0とすることができる。
  • ③地下部分の水平震度は、地表面からの深さが深いほど小さい値となる。
  • ④地下部分の水平震度の算定では、地震地域係数を乗じるものとされている。
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正解 ②地表面から20mを超える深さでは、水平震度を0とすることができる。
解説
建築基準法施行令第88条第4項が定める地下部分の水平震度は、0.1に、1から地表面からの深さを40で除した値を減じたものを乗じ、さらに地震地域係数を乗じた数値以上とされています。ただし深さが20mを超える場合には20mとして計算するとされているため、20mより深い部分の水平震度は0.05に地震地域係数を乗じた値で下げ止まり、0にはなりません。したがって0とすることができるという記述は誤りです。地下では周囲の地盤と一体になって動くため地上より揺れの影響は小さくなりますが、まったく力を受けないわけではないという考え方が、この下げ止まりの規定に表れています。

他の選択肢が不適切な理由
「地下部分の地震力は、その部分の固定荷重と積載荷重の和に基づき求める。」という記述は正しく、地上部分のように上階の重量を積み上げる考え方とは異なります。「地下部分の水平震度は、地表面からの深さが深いほど小さい値となる。」という記述も正しいです。「地下部分の水平震度の算定では、地震地域係数を乗じるものとされている。」という記述も正しいです。

試験の罠
地上部分は層せん断力係数に階が支える重量を掛け、地下部分は水平震度にその部分の重量を掛ける、という計算の枠組みの違いをまず押さえます。深さ20mで頭打ちになること、地表面での水平震度が0.1に地震地域係数を乗じた値になることが数値として問われます。
問101-8

ある建築物のある階が支える重量が2000kNであり、その階の地震地域係数が1.0、振動特性係数が1.0、高さ方向の分布係数が1.2、標準せん断力係数が0.2であるとき、この階に作用する地震層せん断力として正しいものはどれか。

  • ①320kN
  • ②400kN
  • ③480kN
  • ④600kN
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正解 ③480kN
解説
地震層せん断力は、その階の地震層せん断力係数に、その階が支える重量を掛けて求めます。まず係数を求めると、1.0に1.0を掛け、さらに1.2と0.2を掛けて0.24となります。次にこの0.24にその階が支える重量2000kNを掛けると480kNとなります。ここでいうその階が支える重量とは、その階より上にあるすべての階の重量の合計であり、当該階自身の重量も含みます。したがって最上階では小さく、最下階に近づくほど大きくなります。高さ方向の分布係数は上階ほど大きくなりますが、支える重量は上階ほど小さいため、両者を掛けた層せん断力は下階ほど大きくなるのが一般的です。

他の選択肢が不適切な理由
320kNは、高さ方向の分布係数を1.2ではなく0.8として計算した場合の値です。400kNは、高さ方向の分布係数1.2を掛け忘れ、係数を0.2として求めた値です。600kNは、標準せん断力係数を0.2ではなく0.25として計算した場合の値であり、係数の値を取り違えています。

試験の罠
計算の順序は、四つの係数を掛けて層せん断力係数を求め、それに重量を掛ける、という二段階です。重量はその階が支える重量であって当該階だけの重量ではない点が誤りやすいところです。層せん断力は下階ほど大きく、最下階の値が基礎に伝わる水平力の合計になります。

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※本ページの問題・解説は、生成AI(人工知能)を活用して作成しています。

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