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A群およびB群の問題から各1題(計2題)を選択して解答すること。

問題B-1
海からの飛来塩分が多い環境下にあるコンクリート構造物に関して、以下の問いに答えよ。
(1)塩害を受けた既設コンクリート構造物の調査および診断の方法について述べよ。
(2)劣化の程度に対応されて、既設コンクリート構造物の補修・補強などの措置の方法について述べよ。



問題B-2
(1)あなたが専門とする分野におけるコンクリート構造物について、耐震設計基準や規定の変遷を述べよ。 (2)現在の耐震設計基準を満足しない既設コンクリート構造物の事例を1つ挙げ、その構造物の耐震診断と耐震対策について述べよ。





問題B-3
昭和40年頃までに建設されたコンクリート橋梁のなかで、プレテンション方式によりプレストレスが導入されたT桁橋について、以下の問に答えよ。
(1)T桁橋の間詰め部で観察される変状とその原因について述べよ。
(2)T桁橋の間詰め部の変状に対して適用される補修・補強工法を述べよ。また、その対策工法を採用する際の留意点について述べよ。




A群およびB群の問題から各1題(計2題)を選択して解答すること。

問題A-1
社会資本の老朽化が問題とされるなか、限られた財源で社会資本を維持していくためには、ますます構造物の長寿命化が重要となっている。このような観点から、コンクリート構造物の①点検、②評価の判定、③補修・補強について、それぞれの段階における留意点を述べるとともに、コンクリート構造物診断の今後の展望を述べよ。




問題A-2
プレストレストコンクリート(PC)構造物について、次の(1)および(2)の問いについて答えよ。
(1) ①施工に関わる分野、②材料に関わる分野、それぞれについて技術の変遷を述べよ。
(2) (1)で記述した分野の一つを選び、この語のあるべき姿についてあなたの考えを述べよ。




2011年度 応用問題Ⅰ(3)

問題31
鋼単純合成桁橋の鉄筋コンクリート(RC)床版が、活荷重による疲労と経年劣化により、プレキャストプレストレストコンクリート(PC)床版(2方向PC構造)に取り替えられることとなった。片側交互交通を確保しながら床版取替え工事を行うにあたっての留意点を示した次の記述のうち、不適切なものはどれか。
2011-31
(1) 合成桁の場合は、床版撤去により桁の曲げ耐荷力が不足する場合がある。この場合、施工時における既設桁に仮設ベント設置などの検討をする。
(2) 2方向PC構造のプレキャスト床版の特徴を活かすために、橋軸方向はポストテンション方式、橋軸直角方向はプレテンション方式とする。
(3) プレキャストPC床版橋軸方向のプレキャストは、鋼桁と床版との結合後(合成状態)に導入する。
(4) 1次施工側と2次施工側のプレキャストPC床版の結合は、1次施工側と2次施工側の床版取替作業がすべて完了した後、鉄筋コンクリート(RC)構造として現場打ち施工する。



問題32
道路橋の耐震設計の技術基準の変遷に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 1971(昭和46)年道路橋耐震設計指針で、地盤の液状化が考慮され始めた。
(2) 1939(昭和14)年鋼道路橋設計示方書案で、標準の水平震度として、具体的に0.2が定められた。
(3) 1964(昭和39)年鋼道路橋設計示方書で、落橋防止対策が規定され始めた。
(4) 1980(昭和55)年道路橋示方書で、鉄筋コンクリート(RC)部材の地震時変形性能の照査が加えられた。



問題33
道路橋の耐震診断(詳細診断)に関連する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 耐震診断を正確に行うためには、材料強度と材料物性値は建設当時の設計基準を用いるのがよい。
(2) 耐震設計性能の評価にあたっては、許容値の超過を機械的に判定するのではなく、許容値の超過による損傷の程度や、全体径に与える影響を考慮する。
(3) 耐震性能の評価は、レベル2地震動を対象に行うこととし、原則として、レベル1地震動に対する評価は行わなくてよい。
(4) 新設構造物の設計では考慮しない事項についても、実験や解析により、その効果が確実に見込めると判断できる場合には、それらの効果を見込むことができる。



問題34
道路橋の耐震補強における耐震性能の設定および照査に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 耐震性能の設定においては、代替路の有無、復旧工事の難易度を考慮して、所定の性能を確保できるように損傷程度を制御するのがよい。
(2) 建設年代が古い構造物で将来再構築の計画がある場合、耐用期間を踏まえ、また地震危険度や致命的損傷の防止などを考慮して、耐震性能を設定するのがよい。
(3) 照査においては、各部材の損傷度を考慮し、その損傷状態が構造物全体に対して致命的影響を及ぼすかどうか判断するのがよい。
(4) 大規模地震簿に落橋のような致命的な損傷を防止する場合、変形性能よりも耐力を増加させることで耐震性能を向上させるのがよい。



問題35
橋梁の耐震補強に関する次の記述のうち、適切なものはどれか。

(1) 鉄筋コンクリート(RC)巻立て工法は既設橋脚にRC部材を巻立てることにより曲げ耐力やせん断耐力を増加させる工法で、巻立て部材の剛性が高いため壁式橋脚にも中間拘束材無しで適用できる。
(2) モルタル吹付け工法は帯鉄筋やスパイラル鉄筋を配置して、モルタルを吹付け一体化する工法で、RC巻立て工法に比べ部材断面の増加を少なくできるため、建築限界等の制約がある橋脚の補強に適している。
(3) 連続繊維巻立て工法は高強度、高耐久性の連続繊維シートを既設橋脚表面に接着させる工法で、補強材料が軽量・柔軟で施工性がよいため河川内橋脚の補強に適している。
(4) 免震工法は免振支承などを用いることで構造物の固有周期を長周期化するとともに減衰性能を高めて地震時慣性力を低減させる工法で、特に長周期構造物の耐震補強に適している。



問題36
軸方向鉄筋の段落しを有する既設道路橋の鉄筋コンクリート(RC)橋脚の耐震診断において、表に示す段落し断面と下端断面の初降伏モーメントが得られた。段落し断面が、下端断面の初降伏時に発生する曲げモーメントの1.2倍以上の初降伏曲げモーメントを有するように、連続繊維巻立て工法による耐震補強を行う場合、鉛直方向の連続繊維シートの最小必要層数として、次のうち適切なものはどれか。
ただし、橋脚断面形状は2000×2000mmの矩形断面、使用する連続繊維シートの設計引張強度は2000N/mm2、1層の厚さは0.1mmとする。
なお、曲げ耐力算定時の応力中心距離(コンクリート圧縮応力の合力中心点から連続繊維シートの引張力作用点までの距離)は、有効高さ×7/8としてよい。
2011-36
(1) 1層
(2) 2層
(3) 3層
(4) 4層



問題37
鉄道ラーメン高架橋に関して、地震時に損傷が生じやすく、地震後の被災調査で重点的に点検する必要があると考えられる箇所として、次のうちもっとも不適切なものはどれか。
 2011-37
(1) 隣接高架橋との接続部
(2) 線路方向の上層梁
(3) 鋼板巻立て補強された柱
(4) 線路方向の中層梁



問題38
基礎を含めた橋脚全体の耐震性能を考慮したうえで、橋脚の耐震補強工法として、鉄筋コンクリート(RC)巻立て工法を採用する場合の留意点に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 補強主鉄筋は、橋脚の耐震性能を向上させるために、多く配置するのが良い。
(2) 補強帯鉄筋は、橋脚の耐震性能を向上させるために、多く配置するのが良い。
(3) 主鉄筋のアンカー定着長は、主鉄筋の強度を発揮させるために、長くするのが良い。
(4) 巻立て厚さは、基礎への負担を小さくするために、薄くするのが良い。



問題39
鉄道の既設ラーメン高架橋の耐震診断の結果、表-1が得られた。鋼板巻立てによるせん断補強、じん性補強を行うこととし、図-1の補強断面を彼定して補強設計を行うこととした。これらに関する次の記述のうち、適切なものはどれか。
なお、補強用鋼板の設計せん断降伏強度は130N/mm2、補強後の柱のじん性率は9.7、柱のじん性補強に用いる降伏強度スペクトルは図-2に示すものとする。
2011-39
(1) 鋼板に負担させるせん断耐力は500kN以上である。
(2) 鋼板巻立て補強により増加するせん断耐力は600kNである。
(3) 鋼板巻立て補強後の柱の設計曲げ耐力は1500kN・mである。
(4) 図-1の断面では補強後の柱の変形性能は不足している。



問題40
河川内橋脚を有する橋梁等、耐震補強工事に制約のある橋梁の耐震補強法として橋全体系を考慮した耐震補強がある。橋全体系の耐震補強に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 慣性力分散工法は、橋軸直角方向の耐震補強に適用することが多い。
(2) 免震工法は、不安定な地盤、長周期構造、負反力が生じる構造等では適用しない。
(3) 変位拘束工法は、小規模橋梁の橋軸方向の耐震補強に適し、橋台の耐力や地盤の安定性が高い場合に適用が可能である。
(4) 上部構造の連続化は、水平力分散工法や免震工法と組み合わせることで、橋脚の耐震補強範囲を縮小できる可能性がある。



問題41
プレストレストコンクリート(PC)造はりと鉄筋コンクリート(RC)造柱からなるPC造建物の第2次診断に係る調査に関する次の記述のうち、適切なものはどれか。

(1) PC造建物からのコンクリートコア採取は好ましくないので、PC造はりのコンクリート設計基準強度を建物の診断用強度として採用する。
(2) 柱のはつり調査によって帯筋端部のフック角度が90°であることが確認されたので、せん断強度算定においてその影響を考慮する。
(3) エキスパンションジョイント(EXP.J)部の調査により、変形角にして1/200程度の間隔であることが確認できたので、診断ではEXP.Jの影響による減点を行わない。
(4) PC造建物では、一般のRC造建物よりコンクリート設計基準強度が高いので、コンクリートの中性化に関する調査は省略できる。



問題42
図は、第2次診断によるプレストレストコンクリート(PC)造建物1階のC(強度指標)-F(じん性指標)関係を示したものである。この図に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。
2011-42
(1) グループ①はせん断柱、グループ②は曲げ柱の部材グループを表している。
(2) じん性指標F=1.0におけるグループ②の強度寄与率(a2)は0.83である。
(3) グループ①に第2種構造要素が含まれている場合、保有性能基本指標E0は0.8である。
(4) グループ①に第2種構造要素が含まれていない場合、保有性能基本指標E0は最もじん性が大きな部材が破壊する時点の強度指標C2に等しくなる。



問題43
プレストレストコンクリート(PC)造建物の耐震補強に関する次の記述のうち、適切なものはどれか。

(1) 耐震補強を行う方向と直交する方向に柱の袖壁を増設する補強方法は、軸耐力の向上が期待でき、第2種構造要素の改善に効果がある。
(2) 既設のPC造はりにプレキャストPC造ブレート部材を圧着で外付けする補強方法は、RC造ブレートに比べブレース部材に引張力が作用した場合にもひび割れを抑制する効果があり、耐力向上にも有利である。
(3) PC造の補強として、柱はりフレーム内に枠付き鉄骨造ブレースを間接接合で取り付ける補強方法は、強度とじん性の向上に効果があり有効な方法である。
(4) 繊維シート巻立て補強は、柱のせん断強度向上と軸力比の制限値を改善する効果がある。



問題44
図-1は軸方向力Nと曲げモーメントMが作用するプレキャストコンクリート(PC)柱(コンクリート圧縮強度Fc=40N/mm2)の断面とその応力状態を示したものである。表-1に示す軸方向力Nと引張側のPC鋼材降伏荷重Tpyの組合せに対する終局曲げモーメントMuの大きさを比較した場合の順序として、次のうち適切なものはどれか。ただし、計算に際しては、圧縮側の鋼材の影響は無視できるものとする。
2011-44
(1) Mu2 > Mu3 > Mu1
(2) Mu3 > Mu1 > Mu2
(3) Mu3 > Mu2 > Mu1
(4) Mu2 > Mu1 > Mu3



問題45
PC鋼棒を用いた圧着タイプのプレキャストプレストレストコンクリート(PC)柱に関連する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 一般にエネルギー消費能力に乏しい履歴性状を示し、損傷が大きくなければ地震後の残留変形は小さい。
(2) 地震時の損傷は部材端部の目地部に集中する傾向があり、耐震性能上この部分の詳細が重要である。
(3) せん断補強量(帯筋断面積×降伏強度)一定という条件で、せん断終局強度を大きくするためには、帯筋に高強度鉄筋を使う方が有効である。
(4) 圧着目地部でのせん断力の伝達は、プレストレスト力と軸力による摩擦で行われる。




2011年度 応用問題Ⅰ(2)

問題16
塩害により劣化したプレストレストコンクリート(PC)構造物に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 鉄筋のみ腐食している場合、耐荷力の低下より、美観や第三者被害に対する検討を行うのが良い。
(2) 鋼材腐食の有無を、部分破壊調査により判定するのがよい。
(3) コンクリート中への塩化物イオンの浸透予測を、Fickの第二法則として知られる拡散方程式の解を用いて行うのが良い。
(4) 腐食発生限界塩化物イオン濃度は、コンクリートの品質や周辺の環境条件によらず一定値としてよい。



問題17
アルカリシリカ反応(ASR)により劣化したプレテンション方式のプレストレストコンクリート(PC)桁に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) コンクリートのひび割れがかぶり部分に限られるため、耐荷力への影響は小さいと考えてよい。
(2) 補修材の選定に際しては、反応が進行中であるか停止しているかを確認する必要がある。
(3) 補修を行う場合には、外部からコンクリートへ水が供給されないようにすることが基本である。
(4) 鋼材の降伏・破断が生じている恐れがあるので、十分な調査が必要である。



問題18
既設構造物の構造性能評価および補修・補強構造物の構造性能評価に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。


(1) コンクリートにジャンカ、剥離が生じている場合は、その部分が断面欠損しているものとして断面構成を算定する。
(2) PC鋼材の腐食により損傷が生じている場合は、残存プレストレスト、プレストレストの消失範囲、腐食したPC鋼材の機械的性質を推定して構造性能評価を行う。
(3) 断面修復を行った構造物では、断面のはつりに伴うプレストレストの再配分を考慮して構造性能評価を行う。
(4) 断面修復後に外ケーブル補強を行った構造物では、断面修復部はプレストレストを受け持たないとして構造性能評価を行う。



問題19
コンクリート構造物の各要求性能とその性能を照査する照査指標の組合せとして、次のうちもっとも適切なものはどれか。
2011-19 



問題20
寒冷地のポストテンションT桁橋のウエブ側面に写真のような変状が見られた。図面と照合すると、ひび割れは、曲げ上げPC鋼材に沿った位置だけに発生していた。このひび割れの発生原因として、もっとも適切なものはどれか。
2011-20
(1) 施工時のコールドジョイントから漏水が生じた。
(2) グラウト不良によりシース内に水が浸入し、それが冬期に凍結することでPC鋼材に沿ったひび割れが発生した。
(3) PC鋼材に沿ってアルカリシリカ反応(ASR)によるひび割れが発生した。
(4) シースが錆びた膨張圧によりひび割れが発生した。



問題21
写真は供用後15年程度が経過した中空床板プレストレストコンクリート(PC)道路橋の主桁下面に橋軸方向のひび割れが発生した状況を示している。このひび割れの原因として、次のうちもっとも不適切なものはどれか。
2011-21
(1) 中性化による軸方向鉄筋の腐食・膨張により、軸方向鉄筋に沿ってひび割れが発生した。
(2) 塩害による軸方向鉄筋の腐食・膨張により、軸方向鉄筋にそってひび割れが発生した。
(3) アルカリシリカ反応(ASR)による橋軸方向の膨張拘束により、軸方向鉄筋に沿ってひび割れが発生した。
(4) コンクリート収縮の軸方向鉄筋による膨張拘束により、軸方向鉄筋に沿ってひび割れが発生した。



問題22
図は、変状が顕在化した既設構造物の構造性能評価の流れを示したものである。空欄(ア)~(エ)に当てはまる用語の組合せとして、次のうちもっとも適切なものはどれか。
2011-22 



問題23
プレストレストコンクリート(PC)床版を有する鋼連続鈑桁橋で、図-1に示すように大型車の単独走行による計測を行ったところ、図-2に示す結果が得られた。計測結果の考察と対策に関連する以下の記述中の空欄(A)~(D)にあてはまる語句の組合せとして、次のうちもっとも適切なものはどれか。

図-2から、大型車バネ上振動、主桁振動、低周波空気振動による音圧の卓越モードはいずれも(A)Hz程度であり、大型車が伸縮装置通過時に主桁に大きな加速度を与えており、大型車の通過後も(B)が大きくなっていると考察される。これらの主桁振動と低周波を低減するためには、(C)により、伸縮装置に起因する原因を取り除き、(D)を行うことで、(B)に伴う低周波が低減できる。
2011-232011-23-1 



問題24
鉄筋コンクリート(RC)床板の疲労に関する以下の記述中の空欄(A)~(D)にあてはまる語句の組合せとして、次のうちもっとも適切なものはどれか。

RC床版の疲労の進行速度は、床版厚、床版支間、(A)、コンクリート強度などの設計・施工条件と、大型車の交通量、輪荷重、車輛の(B)等の使用条件および床版への雨水の供給などの環境条件に影響される。特に荷重の影響は大きく、輪荷重の大きさの(C)乗で疲労が累積されることから、疲労による劣化を抑制するため、床版の(D)の向上を主目的とした床版上面増厚工法が用いられる場合が多い。 
2011-24



問題25
中性化を生じたコンクリート構造物を補修・補強する場合に、期待する効果と適用可能な工法を示す表中の空欄(a)~(d)の組合せとして、次のうちもっとも適切なものはどれか。2011-25 



問題26
図は、鉄筋コンクリート(RC)構造物に脱塩工法を適用した場合の模式図である。この図に関連する次の記述のうち、不適切なものはどれか。
2011-26
(1) 電極は、コンクリトート内部の鉄筋を陰極とし、外部のチタンメッシュを陽極とする。
(2) 脱塩の対象となる箇所は、鉄筋とチタンメッシュで挟まれるかぶりコンクリトート部分である。
(3) 通電後には、電解質溶液中の塩化物イオン濃度が高くなる。
(4) 脱塩時の電流は、直流よりも交流の方が効果的である。



問題27
既設プレストレストコンクリート(PC)合成桁について設計荷重の増加に伴い性能を照査したところ、支間中央断面での応力度の計算結果は表のとおりであった。

495kN型PCケーブルを使用して外ケーブル工法で補強する際に、1主桁あたりに必要な外ケーブルの本数として、次のうちもっとも適切なものはどれか。
なお、コンクリート縁の発生応力度σcquは式-(1)により求められるものとする。ただし、外ケーブルの必要スレストレス量は、外ケーブルの引張荷重の60%を基準とする。 
2011-27
(1) 2本
(2) 4本
(3) 6本
(4) 8本



問題28
プレストレストコンクリート(PC)構造物の変状と適用される補修・補強工法を示す表中の空欄(A)~(C)の組合せとして、次のうちもっとも適切なものはどれか。
 2011-28



問題29
PCグラウト再注入の手順について、以下に示すa~gの項目の流れが適切となるように並べ替えた場合、(ウ)に当てはまるものとして、適切なものはどれか。

a.設計図書の調査および現地調査等により、構造物の現状、立地条件ならびに施工内容を把握する。 b.PC鋼材を損傷しないように注意し、再注入孔を削孔する。 c.再注入するグラウト材料として適切な粘性のものを選定する。 d.検測尺や工業用内視鏡を用いて充填不良区間を推定する。 e.電磁波法(レーダ法)により鋼材を探査する。 f.排気用ホースの設置等を行い、グラウトを再注入する。 g.計画注入量と実際に注入されたグラウトの比較等により、重点を確認する。
a→(ア)→(イ)→(ウ)→(エ)→f→g

(1) b
(2) c
(3) d
(4) e



問題30
コンクリート道路橋のノージョイント工法に関する次の記述のうち、不適切なものはどれか。

(1) 埋設ジョイント工法は、舗装のみで路面を連続化させる工法である。一般に桁間の伸縮量が小さい場合に走行性改善の目的で用いられることが多い。
(2) 床版連結工法は、隣接する床版間をコンクリート部材で連結する工法である。活荷重等により付加的断面力が発生するので、これを考慮して設計しなければならない。
(3) 横桁連結工法は、隣接する端横桁間に無収縮モルタルを充填し、端横桁間をPC鋼棒で締め付けることにより連結する工法である。活荷重による負曲げモーメントに対しては、このPC鋼棒で抵抗できるように設計しなければならない。
(4) 主桁連結工法は、主桁間にコンクリートを打設し、主桁間を連結する工法である。活荷重に負曲げモーメントに対しては外ケーブル補強が用いられることが多い。




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