①振動特性係数
固有周期と地盤の種別により地震力の値を変化させる。※大きいほど地震力も大きくなる。
→固有周期Tが長いほど小さくなる。
→地盤が硬いほど小さくなる。
→第1種地盤(硬質)Tc=0.4秒
→第2種地盤(普通)Tc=0.6秒
→第3種地盤(軟弱)Tc=0.8秒
(沖積層の深さが30m以上の軟弱な地盤)
※固有周期が長い場合、1種地盤より3種地盤のほうが地震力は大きくなる。
→鉄骨造の固有周期は特別な調査などに基づかない場合は0.03h(秒)とする。
→超高層建築物は、長周期が卓越する地震動に対して、低層建築物よりも影響を受けやすい。
※固有周期0.4秒以下にならない限り
第3種地盤のが振動特性係数も大きくなりせん断力係数も大きくなる。
②高さ方向の分布を示すAi
地震層せん断力係数の高さ方向の分布を示す。
→建物上層ほど大きくなる。
→固有周期Tが長いほど大きくなる。
→Aiが大きくなるほどせん断力係数C0が大きくなる。つまり上層ほどせん断力係数は大きく下層ほど小さい。
※最下層はαiが1.0となるのでAiも1.0となる。
③風圧
→基準風速Voは地方の区分ごと30m/sから46m/sまでの範囲内において定められている。
→風力係数は風洞実験こ他、建物の断面、平面形状に応じて大臣が定める数値による。
→閉鎖型の建築物における風力係数は外圧係数と内圧係数との差により算定する。
→風圧力における平均風速の高さ方向の分布を表す係数は、一般に[極めて平坦で障害のない区域I]より[都市化が極めて著しい区域IV]のほうが小さい。
※Er→高さ分布
※Gf→ガスト影響係数→都市化ほど小さくなる
→庇などはその部分の高さで風圧力を算定するのではなく建物高さで検討する。
→高さ13mを超える部分についてはピーク風圧係数を考慮して計算する。ただし屋根葺き材は高さに関係なくピーク風圧係数を考慮する。
→屋根葺き材は屋根版全体ではなく取り付け部材の局部的な風圧力に対して規定のピーク風力係数を用いて計算する。
※局部風圧は形状や位置、風向きによって異なるためピーク風力係数は全風向の場合における最大値に応じて定められている。
④地震力
→地下室は固定荷重と積載荷重の和に水平震度を乗じて計算する。地震層せん断力はこれに一階の地震層せん断力を加える。
→地域係数Zは1.0~~0.7までの範囲において定めている。
→多雪区域じゃない地域は暴風時、地震時に生じる力を求める場合、積雪荷重は含まれていない。
→多雪区域では長期の積雪時で0.7Sを加え、短期の地震、暴風時は0.35Sを加える。
S=短期積雪荷重
⑤木造建築の小屋裏
物置などの水平投影面積がその存する階の床面積の1/8以下の場合は零として壁量を計算する。
→1/8超える場合は
(h/2.1)×A
の分だけ各階の床面積に加える。
h=小屋裏の平均天井高さ
A=小屋裏の水平投影面積
⑥
→各階の保有水平耐力の計算による安全確認において、一般に偏心率が所定の数値を上回る場合や剛性率が所定の数値を下回る場合は必要保有水平耐力を大きくする。
※剛性率→高さ方向による各階の剛性のバランスの指標である。(ねじれは関係ない)
→細長い連層耐力壁に接続する梁(境界梁)は、耐力壁の回転による基礎の浮き上がりを抑える効果がある。
※基礎自重や境界梁などの曲げ戻しにより抑え効果がある。
→耐力壁脚部における地盤の鉛直方向の変形が大きい場合、脚部を固定として扱うと、層間変形を過小評価することになるので、脚部に鉛直バネを設けた検討も行う。ただし、建築物の振動特性係数Rtや地震層せん断力係数の高さ方向の分布係数Aiの計算に用いる設計用一次固有周期Tを精算により求める場合には、脚部を固定として扱う。
→高さが60mを超える建築物の構造方法は、荷重及び外力によって各部分に連続的に生じる力及び変形を把握し、安全を確認し国土交通大臣の認定を受ける。また仕様規定については耐久性関係規定のみ適合させる。
→大地震時に建築物が崩壊しないように安全性の検討を行うためには、必要保有水平耐力を満たす。
→構造特性係数が0.3の建築物は靭性に富み、減衰が大きい構造といえる。大地震の際に倒壊、崩壊はしないがある程度の損傷を受けることを許容している。
→床構造の鉛直方向の固有振動数が小さい場合には振動により居住性に障害が生じないように検討する。
→EXJは不整形な建築物を整形に分割するだけでなく鋼材の温度変化によって生じる温度応力やコンクリートの収縮によって生じる応力の伸縮を吸収する。
⑦
⑧荷重
1.住宅居室、病室→1800.1300.600
2.事務室→2900.1800.800
3.教室→2300.2100.1100
4.百貨店→2900.2400.1300
→屋上、バルコニーは学校、百貨店は4の数値となる。他は1となる。
→教室や売り場の廊下や階段の床の積載荷重は実況に応じない場合、劇場や集会場の3500N/㎡としなければならない。
※避難時に人が集中するため
⑨限界耐力計算
建築物の存在期間中に1回以上遭遇する可能性の高い稀に発生する積雪、暴風、地震について損傷しないこと。
極めて稀に発生する積雪、暴風、地震について倒壊しないこと。
⑩時刻歴応答解析
→地震動は稀に発生するものと極めて稀に発生するものと二種類を作成する。
※それぞれ減衰5%に対応する加速度応答スペクトルを規定の値としさらに地盤増幅を考慮して算出する。
※また複数の地震波を作成してそれぞれに対して検討を行う必要がある。
→60mを超える超高層建築物の構造計算において地震力は継続時間を60秒として時刻歴応答解析を行う。