STAFF BLOG

スタッフブログ

2023年10月13日建築部

地震に耐えるにはどうやるの？　～二次設計編～

こんにちは！建築部の新城です！

前回に引き続き今回も耐震設計について書いていきます！

　⇩⇩
・前回

　⇩⇩
・前々回

前回書いた一次設計は全ての建物に適用され、それぞれの計算を行い条件を満たした後に二次設計を行います。
二次設計はまず規模によって3つのルートに分かれます。

1. 小規模建築物
2. 中規模建築物
3. 大規模建築物

アバウトすぎましたかね(笑)
ではそれぞれをルートと呼び変えて、1つずつ説明していきます！

1.小規模建築物（ルート1）

　高さ20m以下のRC造や、13m以下の木造、3階以下の組積造等の建築物が対象となります。鉄骨に関しては高さが13m以下で延べ面積500㎡以下かつ『3階の6ｍスパン以下又は、2階の12ｍスパン以下』の建築物が対象です。
　このルートに適用されれば極端な構造でない限り、ルート2やルート3のような難しい確認作業は特に必要としません。ただこのルートに適用できなかった場合はルート2へ、それでも適用できない場合はルート3へと移行していきます。

2.中規模建築物（ルート2）

　ルート2では高さ31ｍ以下の全ての建築物（ルート1に適用するものを除く）が対象になっています。
　対象の建築物はここで、許容応力度等計算を行い適用するかどうか確認しないといけません。
　内容としては、
　・許容応力度計算
　　一次設計の計算と同じで、再確認になります。

　・層間変形角が1/200（変形により建築物に著しい損傷が生じる恐れのない場合は1/120）以内
　　層間変形角は地震によって各階に生じる水平方向の変形の大きさの事をいいます。
　　垂直な壁が地震によって傾いた時の距離（σ：シグマ）をその階の高さ（ｈ）で割った際に層間変形角（θ：シータ）が出ます。
　　式： σ / ｈ＝ θ ≦ 1 / 200
　　
　・各階の剛性率が0.6以上
　　剛性率は地震に対しての変形のし難さ、つまり建築物の硬さの事です。建築物全体が硬ければまだ良いですが、1階が駐車場等で壁が少なく上階との硬さに大きな差があった場合そこからポキッと折れてしまうのは想像できますよね。その各階ごとの硬さを比率で確認します。
　　式：各階の層間変形角の逆数 / 当該建築物についての相加平均 = 剛性率 ≧ 0.6

　・各階の偏心率が0.15以下
　　建築物には重心と剛心（地震に耐えるときに働く力の中心）があります。この心同士の位置が大きく離れている場合、振動や建築物のねじれが発生しやすくなります。いかに心同士の距離を縮めるのかがポイントです。
　　式：偏心距離 / 弾力半径＝偏心率 ≦ 0.15

　・塔状比が4以下
　　塔状比は建築物の形状を確認するものです。細くて高い建築物よりも、太くて低い建築物の方が地震に強いのはイメージできますよね？それを建築物の高さと幅を用いて比率化し確認します。
　　式：ｈ（高さ）/ D（幅）= 塔状比 ≦ 4