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こんにちは！建築構造モデルデータダウンロードサービス「STRUCTUREBANK」の建築構造用語集 編集部です。
日本で建築物を設計をするためには切っても切れない大事な概念が地震力です。
地震力というと「地震による力」ということですが、具体的にはどのような力のことを指すのでしょうか。
今回は「地震力」についてカンタンに解説します。
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定義
地震力は建築基準法施行令第83条と第88条に出てきます。
が、言葉そのものの意味は追求されておらず、地震力の求め方に終始しています。
辞書にも記載がなく、建築基準法で定められた独自の言葉だと思われます。
さて、そういうわけで定義がないため基準法から読み取るしかありません。
第20条二号イに「地震力によつて建築物の地上部分の各階に生ずる水平方向の変形を把握すること」とう記述があり、
地震力が水平方向に力であることがわかります。
地震によって建築物に発生する力を「地震力」と定義しましょう。
一般的に構造計算を行う場合は地震力は水平方向に働くものとして計算します。
しかし、例外があり、建物から２ｍ以上飛び出している突出部などは地震時に鉛直にも振動するものとして計算することが求めれています。
地震力を小さくするためには
地震力を求める式は基準法施行令88条で以下のように定義されています。
Ｑｉ＝Wｉ×Ｃｉ
| 記号 | 意味 |
|---|---|
| Ｑｉ | （ｉ階の）地震力 |
| Ｗｉ | （ｉ階の）固定荷重+地震力用積載荷重 |
| Ｃｉ | 建築物の地上部分の一定の高さにおける地震層せん断力係数 |
この式からわかることは建物の地震力の大きさは重量と地震層せん断力係数で決まっているということです。
ということは地震力を小さくするためには建物の重量と地震層せん断力を小さくする、ということになります。
地震層せん断力係数は建築場所や建築物の高さ、各階の重量の比などで決まります。通常0.2～1.0以内の数字を取ります。
建物重量の何分の１くらいかな、という感覚を覚えておくと便利です。木造3階建て住宅だとおよそ0.2～0.35くらいです。
つまり、建築物の高さ以外で地震層せん断力係数を設計で調整することは難しいということです。
なので、結論的には地震力を小さくするためには「建物の重量を小さくする」ことが最も有効ということになります。
今回は、地震力について解説しました。
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