地震力

耐震性能を語る上で重要なことは、「地震力(住宅にかかる外力のこと)」です。

「長期荷重」と「短期荷重」

建築物の設計をするとき、外力として[長期荷重]と[短期荷重]の2種類について考えます。

[長期荷重]には

「積載荷重」と「固定荷重」があり、住人や家具、家電など、建築後住宅内に持ち込まれるものが「積載荷重」です。
建物を構成する建築資材は「固定荷重」で「自重」です。これらは、作用し続ける力「荷重」となります。

住宅は、積載される重量を支える一方で、自分の重量に対して、まず、安全である必要があるのです。

[[短期荷重]とは

自然現象による、地震、風、雪などで発生する外力のことです。
構造物に作用する外力の中で最も大きいのが「地震力」です。しかし、都心の住宅は、狭小地や変形地に建てられ、細長い建物になる場合もあります。その場合「風荷重」への注意が必要となり、積雪地では、「雪荷重」への注意が必要です。

建物の構造設計は、自然災害や地形、建築物のかたち、持ち込むもの(ウォータベットやオーディオ、書籍など重いもの)の影響を受け、私たちが考えるより難しく複雑なのです。

建物にかかる力「長期荷重」と「短期荷重」は、小さい方がいいということを覚えておいてください。

外力の中で注目するのが、「地震力」です。

地震力とは

Q = W × Ci(地震力 = 建物の重さ × 層せん断力係数)

Ci(層せん断力係数)
Ci = Z × Rt × Ai × Co(層せん断力係数 = 地震地域係数 × 振動特性係数 × 地震層せん断力係数の高さ方向の分布 × 標準せん断力係数)と複雑なので、過去、日本内外で発生した地震を取りまとめ、様々な分析を行った結果「Co(標準せん断力係数)」を算出し使っています。

その「Co(標準せん断力係数)」が建築基準法では、中程度の地震を外力とし設計するとき、Co=0.2(1次設計と呼ぶ)で大地震時でCo=1.0(2次設計時の外力)としています。

なので、地震力 とは、建物の重さ(長期荷重)

中程度の地震では、「地震力 = 建物の重さ × 0.2 」
大地震の時は、「地震力 = 建物の重さ × 1 」です。

参照:建築学生が学ぶ構造力学よりhttp://kentiku-kouzou.jp/index-kouzoukeisan.html
首都直下地震の地震力は建物重量のそのまま効いてくる。
大地震時に想定する地震力を建物の重量(長期荷重)と同じ値で考えるということです。

結果、自重が軽い、木造住宅の方が地震には強いと言えるのです。

まとめ

地震に強い家とは、「地震力」の小さい家です。
家は、軽い方がいいのです。

一般的に、重量鉄骨造や鉄筋コンクリート造による住宅が耐震性能が上だと考えがちです。(以前は私もそう思っていました。)

だが「長期荷重」と「短期荷重」を考えた場合、そうでもないことがわかってきました。

丈夫な家は、重い家ではないのです。

外力を小さくすることが重要で、自重の軽い木造住宅は、耐震性能の高い家になるのです。そのためには、信頼できる施工会社に巡り会うことです。

 

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木造住宅の耐震設計を得意とする建築家

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