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ベースシア係数とは?1分でわかる意味、計算方法、層せん断力係数との関係

この記事の要点

ベースシア係数とは、1階(最下層)の層せん断力係数です。

層せん断力係数はCi=Z×Rt×Ai×Coで計算できます。

この記事では、ベースシア係数とは何か、層せん断力係数とどう関係するのか、ベースシア係数はどう計算するのか、ベースシア係数はどのような手順で行うのかを整理します。

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ベースシア係数とは、1階(最下層)の層せん断力係数です。

層せん断力係数はCi=Z×Rt×Ai×Coで計算できます。

Ai分布は1階では1.00です。

よってベースシア係数は、標準せん断力係数に地域係数Z、振動特性係数Rtをかけた値です。

場合によっては、ベースシア係数=Co(標準せん断力係数)になります。

また、1階の層せん断力を建物全重量で割ることでベースシア係数を算定できます。


今回はベースシア係数の意味、計算方法、層せん断力係数との関係について説明します。地震力の求め方、層せん断力係数の意味は下記が参考になります。

地震力の算定方法と、簡単にわかるZ、Rt、Ai、Coの意味

地震層せん断力係数とは?Ci=Z×Rt×Ai×Co・上層分布・地震力の求め方

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ベースシア係数とは?

ベースシア係数とは1階(最下層)の層せん断力係数です。層せん断力係数とは、Ci=Z×Rt×Ai×Coで計算される係数です。さらに地震力は、各層の建物重量に層せん断力係数をかけた値です。層せん断力係数、地震力の詳細は下記が参考になります。

地震層せん断力係数とは?Ci=Z×Rt×Ai×Co・上層分布・地震力の求め方

地震力の算定方法と、簡単にわかるZ、Rt、Ai、Coの意味


1階のAiは1.00です。よってベースシア係数はCi=Z×Rt×Coで計算されます。さらに地域係数Z=1.00、振動特性係数Rt=1.00のとき、1階の層せん断力係数(ベースシア係数)は標準せん断力係数Coと同じ値です。


標準せん断力係数の詳細は下記が参考になります。

地震力の算定方法と、簡単にわかるZ、Rt、Ai、Coの意味


また、1次設計と2次設計の違いでベースシア係数の値が大きく変わります。これは、2次設計時はCo=1.00になるからです。また、2次設計ではDsやFesを考慮します。Ci×Ds×Fesをベースシア係数とすることもあります。


Ds、Fesの意味は下記が参考になります。

構造特性係数(Ds)とは?3分でわかる意味と算出方法

形状係数(Fes)とは?1分でわかる意味と計算方法

ベースシア係数の計算方法

ベースシア係数の計算方法は、下記の2通りあります。


① C1=Z×Rt×Ai×Co(2次設計の場合は、Ci=Z×Rt×Ai×Co×Ds×Fesとすることも可能)

② C1=Q/∑W


①式は前述した通りです。各係数を算定し、その掛け算がベースシア係数です。各記号の詳細は下記が参考になります。

地震力の算定方法と、簡単にわかるZ、Rt、Ai、Coの意味


あらかじめ1階に作用するせん断力Q、建物の全重量∑Wが分かっている場合、Q/∑Wでベースシア係数は計算できます。地震力の算定式であるQ=Ci×∑Wの逆数をとった式ですね。


1階は、上階からの建物重量が累積するので∑Wとなる点に注意してください(1階だけの重量では無いです)。

ベースシア係数と層せん断力係数との関係

ベースシア係数は、1階(最下層)の層せん断力係数です。層せん断力係数は、ベースシア係数を基準に上階へいくほど大きな値になります。下図に示します。


Ai分布


建物高さが高くなるほど上層の層せん断力係数は大きくなります。

混同しやすい用語

ベースシア係数と層せん断力係数(Ci)

層せん断力係数Ciは各階の地震力の割合を表し、ベースシア係数は1階(最下層)の層せん断力係数の別名です。

特定の階を指す点が異なります。

ベースシア係数とAi分布

Ai(地震力の高さ方向分布係数)は上階ほど大きくなります。

ベースシア係数(1階のCi)にAi分布を掛けることで各階の層せん断力係数が求まります。

標準せん断力係数Co(0.2)と層せん断力係数Ci

Coは設計で最低限使う基準値(0.2以上)で、Ci=Z×Rt×Ai×CoでCoに各係数を掛けた値です。

CoとCiを混同しないように注意が必要です。

試験での問われ方|管理人の一言

試験ではベースシア係数Ci=Z×Rt×Ai×C0の各記号の意味と、標準せん断力係数C0(一次設計0.2、二次設計1.0)が問われます。

Ai(層せん断力分布係数)は建物の高さ方向の地震力分布を補正する係数です。上層階ほどAiが大きくなる(高さ方向の分布が逆三角形より大きくなる)点を覚えておきましょう。

ベースシア係数を整理した表を示します。

項目内容備考
ベースシア係数1階(最下層)の層せん断力係数Ai分布は1階で1.00
計算式Ci = Z × Rt × Ai × CoZ:地域係数、Rt:振動特性係数、Co:標準せん断力係数
別の求め方1階の層せん断力÷建物全重量結果はCoとなる場合もある

まとめ

今回はベースシア係数について説明しました。

意味が理解頂けたと思います。

ベースシア係数は1階の層せん断力係数です。

計算方法は2通りあります。

または、Ci=Z×Rt×Ai×Coの計算式、各記号の意味を理解しましょう。

下記も併せて勉強しましょうね。

地震力の算定方法と、簡単にわかるZ、Rt、Ai、Coの意味

地震層せん断力係数とは?Ci=Z×Rt×Ai×Co・上層分布・地震力の求め方

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ハナダユキヒロ

この記事を書いた人

ハナダユキヒロミツメラボ

設計事務所に7年勤務。2010年より「建築学生が学ぶ構造力学」を運営(16年以上)。著書「わかる構造力学」「わかる構造力学(改訂版)」(工学社)。

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