剛心（ごうしん）とは？読み方・意味と重心との偏心・耐震設計への影響

この記事の要点

剛心（ごうしん）とは、建物の剛性（かたさ）の中心点です。地震力は建物の質量中心（重心）に作用しますが、抵抗する力の中心が剛心です。

重心と剛心がずれると地震時に建物がねじれます。このずれの大きさを偏心距離（e）と呼び、偏心率Re=偏心距離/弾力半径で評価します。耐震設計では偏心率を0.15以下（令第82条の6）に抑えるよう耐震壁の配置を決めます。

剛心とは建物のかたさの中心です。

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剛心の読み方は「ごうしん」です。

剛心とは建物のかたさの中心です。

外力に抵抗する（踏ん張る）中心と言い換えてもよいでしょう。

似た用語に重心（じゅうしん）があります。

建物に作用する地震力は「慣性力」なので、建物の重心位置に作用します。

この剛心と重心のずれによるモーメントが建物に「ねじれ」を起こします。

今回は、剛心の読み方、意味、計算式、ねじれとの関係について説明します。

偏心率の計算、建物の重心、剛心は下記が参考になります。

剛心の読み方は？意味

剛心の読み方は「ごうしん」です。剛心とは、建物のかたさの中心です。建物を構成する柱、壁などの部材はかたさ（剛性）をもっています。各部材のかたさを考慮して建物のかたさの中心を求めます。言い換えるなら剛心は、外力に抵抗する中心です。

剛心の関係用語に重心（じゅうしん）があります。建物の重心は、建物の重さの中心です。剛心に関係する用語の読み方は下記のとおりです。

・偏心　⇒　へんしん

・偏心率　⇒　へんしんりつ

・偏心距離　⇒　へんしんきょり

・弾力半径　⇒　だんりょくはんけい

・ねじり剛性　⇒　ねじりごうせい

地震力は慣性力なので、建物に作用する地震力は重心位置に作用します。一方、地震力に対して抵抗する（踏ん張る）中心は剛心です。よって、重心と剛心がずれると、下図のようなねじれが生じます。

剛心と重心のずれとねじれ

よって、建物の剛心と重心はできるだけ近づけるように設計します。剛心と重心の関係は下記が参考になります。

剛心の計算式を下記に示します。

剛心の求め方

剛心の求め方の詳細は下記をご覧ください。

混同しやすい用語

剛心（ごうしん）

建物の水平剛性（剛性）の中心です。

水平力が剛心に作用するとねじれが生じず、剛心と重心が離れるほど偏心が大きくなります。

重心（じゅうしん）

建物の質量の中心です。

地震力は重心に作用すると考え、重心と剛心の距離が偏心距離（e）になります。

偏心距離（e）・偏心率（Re）

重心と剛心の水平距離が偏心距離、偏心距離を弾力半径で割った値が偏心率です。

偏心率が大きいほどねじれが起きやすくなります。

剛心の読み方を整理した表を示します。