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標準せん断力係数とは？求め方、一次設計、二次設計との関係、coの読み方、地震層せん断力係数の求め方は？

この記事の要点

標準せん断力係数とは、地震による建物の加速度（応答加速度）の大きさの基準値（標準値）を表す係数です。

地震により建物に生じる加速度は、基準値（標準値）を元に、建物の高さ、地域性、地盤の特性などを考慮して決定します。

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標準せん断力係数とは、地震による建物の加速度（応答加速度）の大きさの基準値（標準値）を表す係数です。地震により建物に生じる加速度は、基準値（標準値）を元に、建物の高さ、地域性、地盤の特性などを考慮して決定します。今回は、標準せん断力係数の意味、求め方、一次設計、二次設計との関係、coの読み方、地震層せん断力係数の求め方について説明します。地震層せん断力係数、地震力の詳細は下記が参考になります。

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標準せん断力係数とは？

標準せん断力係数とは、地震による建物の加速度（応答加速度）の大きさの基準値（標準値）を表す係数です。地震による建物の加速度（地震層せん断力係数）は、前述の基準値（標準値）を元に建物の高さ、地域性、地盤の特性などを考慮して決定します。標準せん断力係数、地震層せん断力係数の記号は


・標準せん断力係数の記号　⇒　Co

・地震層せん断力係数の記号⇒　Ci


で表し、両者とも無次元数のため単位は無しです。標準層せん断力係数は、建築基準法施行令第88条2項と3項に下記のように明記されています。


２　標準せん断力係数は、0.2以上としなければならない。ただし、地盤が著しく軟弱な区域として特定行政庁が国土交通大臣の定める基準に基づいて規則で指定する区域内における木造の建築物（第４６条第２項第一号に掲げる基準に適合するものを除く。）にあっては、0.3以上としなければならない。


３　第８２条の３第二号の規定により必要保有水平耐力を計算する場合においては、前項の規定にかかわらず、標準せん断力係数は、1.0以上としなければならない。


上記より、建築基準法施行令第88条2項、3項は


・Co＝0.2以上とすること

・軟弱地盤における木造建築物はCo＝0.3以上

・必要保有水平耐力計算時はCo＝1.0以上


と明記されています。また後述する構造計算ルートに応じてCo=0.3とすることもあります。地震層せん断力係数、地震力の詳細は下記が参考になります。

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標準せん断力係数と求め方、一次設計と二次設計の関係

標準せん断力係数の求め方は許容応力度計算を行う一次設計、保有水平耐力計算を行う二次設計に応じて下記の値とします。


・一次設計での標準せん断力係数　⇒　0.2（構造計算ルート2、3のとき）、0.3（構造計算ルート1のとき）

・二次設計での標準せん断力係数　⇒　1.0


なお、数十年に1度の地震力の算定時にはCo＝0.2（0.3）、数百年に１度の地震力の算定時にはCo=1.0とします。一次設計、二次設計の詳細は下記が参考になります。

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標準せん断力係数coの読み方

標準せん断力係数coの読み方は「しーおー」です。その他、関係用語の読み方を下記に示します。


・標準せん断力係数　⇒　ひょうじゅんせんだんりょくけいすう

・地震層せん断力係数　⇒　じしんそうせんだんりょくけいすう

地震層せん断力係数の求め方は？

さて、ニュートンの第二法則より運動する物体に生じる力FはF=maにより求めます。ｍは質量、aは加速度です。地震が起きると地盤が振動し建物も振動しますが、このとき建物に生じる地震力Qは、ニュートンの第二法則に従えば


・Q＝W×Ci


で表せます。Qは地震力、Wは建物の重量、Ciを地震層せん断力係数とします。Ciは下式より算定し、


C_i=Z×R_t×A_i×C_o


Zは過去の地震記録に基づく国土交通省が定める値です。地震の起きやすさを数値化した値と考えてください。Rtは振動特性係数、Aiは地震層せん断力係数の高さ方向の分布、Coを標準せん断力係数として0.2又は0.3です。

根拠・参考

  • 建築基準法施行令

実務では、設計条件・仕様書・適用する規準により確認してください。

混同しやすい用語

標準せん断力係数（C0）

地震による建物の加速度（応答加速度）の基準値を表す係数で、一次設計では0.2以上、保有水平耐力の検討では1.0以上を用います。地震層せん断力係数（Ci）とは異なります。

地震層せん断力係数（Ci）

各階に作用する地震力を算定するための係数で、標準せん断力係数C0に振動特性係数・地域係数・分布係数（Ai）を掛けて求めます。C0と区別して理解することが重要です。

地域係数（Z）

地震活動の少ない地域では地震力を低減するための係数で、0.7〜1.0の値をとります。標準せん断力係数に直接掛けられ、同じ建物でも地域によって設計地震力が異なります。

試験での問われ方｜管理人の一言

標準せん断力係数に関する問題は建築士試験の構造分野で出題されます。定義と計算の両面から理解しておきましょう。

標準せん断力係数の定義・適用条件・計算式は建築士試験の構造分野で出題される基本事項です。

用語の定義を正確に理解したうえで、関連する規準・法令との関係を整理することが大切です。

設計段階標準せん断力係数Co目的設計方法
一次設計Co = 0.2中地震時の損傷防止許容応力度計算
二次設計Co = 1.0大地震時の倒壊防止保有水平耐力計算

まとめ

今回は標準せん断力係数について説明しました。標準せん断力係数とは、地震による建物の加速度（応答加速度）の大きさの基準値（標準値）を表す係数です。地震層せん断力係数、地震力の求め方など下記も勉強しましょう。

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