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耐震設計について

耐震性能は横ゆれと縦ゆれで異なるものだと思っているのですが、違いますか。 その場合の耐震設計の考え方を教えて下さい。

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  • JIMI
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某ゼネコンで構造設計をしています。 耐震性能は横揺れと縦揺れで異なります。しかし通常の建物の耐震設計では縦揺れについては考慮していません。その理由を説明する前に、現行建築基準法の許容応力度設計について説明します。 許容応力度設計は「長期応力」(重力によって生じる力)と「短期応力」(重力によって生じる力に加えて地震の水平力による力)の2種類の応力に対して柱、梁の断面を設計(鉄筋を何本入れるかとか)します。 長期応力に対する設計では、この力が柱や梁などの部材に長期にわたり加わる力のため安全率(部材の余裕度)を1.5倍としています。鉛直方向の力に対して1.5倍の余裕をもって設計します。 これに対し地震による力は短期的なものなので、余裕度は見ません。 上下の地震動も短期的なものなので余裕度はみませんが、もともと鉛直方向の力に対しては1.5倍の余裕度があるため、部材としては1.5Gの加速度に対しても安全といえます。つまり、上下方向の地震による加速度が0.5G(490ガル)であっても安全なわけです。 通常の建物であれば、地震による部材の加速度が490ガルを超えるようなことは無いため、上下の縦揺れは無視してよいことになってます。 ドームの屋根の梁などのような長いスパンのものは部材の加速度が大きくなるので縦揺れによる力もちゃんと考慮して設計しています。 長文になってスイマセン。

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質問者からのお礼

ご回答ありがとうございます。以下補足質問をさせていただきます。 >しても安全といえます。つまり、上下方向の地震による加>速度が0.5G(490ガル)であっても安全なわけです。 震度に換算するとどの程度なのでしょうか。 また関東大地震は直下型だと思うのですが、建物は座屈しないですむのでしょうか。 以上です。ご回答いただければ幸いです。

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  • 回答No.2
  • JIMI
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補足みました。 個々の地震波の性質は違いますし、それぞれの地震波で上下方向の加速度が異なるため、上下方向の加速度490ガルが震度いくつかとは一概にいえませんが、参考として阪神大震災の記録では上下の加速度は332ガルで震度7です。 建物の座屈の件ですが、地震時の上下動を考慮した場合柱が鉛直力により座屈するかどうか、という意味と解釈させていただいて... 通常の建物の設計では、地震の上下動は考慮せずに設計しますが、本来であれば、上下動による鉛直力(上下方向の加速度が0.5Gであれば1.5Gの荷重)と水平動により発生する鉛直力の足し合わせの力に対して設計するべきですので、そういう意味では、通常の建物の柱は座屈する可能性があります。 しかし、過去の地震波の記録では、水平方向の加速度の最大となる時刻と、上下方向加速度が最大となる時刻は一致していません。したがって、通常の設計では、上下、水平のそれぞれの最大加速度による力の足し合わせに対して設計する必要はないとされています。

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質問者からの補足

ご回答ありがとうございます。 「過去の地震波の記録では、水平方向の加速度の最大となる時刻と、上下方向加速度が最大となる時刻は一致していません。」とありますが、関東大地震、神戸の地震のデータもそうですか。私のつたない知識では「直下型の場、縦波、横波がほとんど同時にやってくる。」と思っています。現在の設計基準は直下型地震を想定していないという事なのでしょうか。素人考えであまり自身がありません。考え違いがあったら、ご指摘お願いいたします。

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