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冗長性とは?1分でわかる意味、読み方、建築での使い方、冗長性を持たせる方法

建築で使う冗長性とは、建物の構造的な余裕のことです。冗長性が高い建物ほど、崩壊しにくいです。冗長性は、「じょうちょうせい」と読みます。今回は冗長性の意味、読み方、建築での使い方、冗長性を持たせる方法について説明します。冗長性と関係する用語として、静定構造物や不安定構造物があります。詳細は、下記の記事が参考になります。

静定構造物と不静定構造物の違いと特徴

不安定構造物とは?

冗長性とは?

冗長性とは、建物の構造的な余裕のことです。冗長性が高い建物ほど、地震時に崩壊しにくいです。例えば、ある建物の1つの柱が壊れました。


それでも建物が崩壊しない性質が、冗長性です。または「冗長性がある建物」といいます。逆に、1本の柱が壊れただけで、建物全体が崩壊することを、「冗長性が無い」といいます。


構造物には、静定構造と不静定構造があります。静定構造は、力のつり合いから反力や応力が計算できる構造です。計算の簡単な構造物ですが、1つの支点が壊れるとただちに崩壊します。


静定構造物は、冗長性のない構造です。一方、不静定構造物は冗長性があります。静定構造物の意味などは、下記の記事が参考になります。

静定構造物と不静定構造物の違いと特徴

安定構造物とは?1分でわかる意味、反力数、静定状態、確認方法

不安定構造物とは?

冗長性の読み方

冗長性の読み方は、「じょうちょうせい」と読みます。なお英語をカタカナ読みして、「リダンダンシー」という方もいます。

冗長性と建築での使い方

建築では、前述した「構造物の安定性」に対して冗長性という用語を使います。その他、建物のデザインに冗長性を使うこともあります。

冗長性を持たせる方法

建物の構造に、冗長性を持たせるには、支点を増やします。片持ち梁は支点が1つです。この支点が壊れると、構造物は直ちに崩壊します。支点を増やしておけば、1つの支点が壊れても、すぐには崩壊しません。


4本柱の建築物は、1つの柱が壊れると安定性を欠きます。建築基準法では、4本柱の構造物に対して(法では、20%以上の長期荷重を支持する柱と明記ある)、地震力を1.25倍するか、斜め方向の加力に対して検討することを規定しています。


また片持ち梁では、鉛直震度1Gを考慮して問題ないことを確認します。鉛直震度は、下記の記事が参考になります。

片持ち梁の設計と鉛直震度の関係

まとめ

今回は冗長性について説明しました。意味が理解頂けたと思います。冗長性は、構造物の余裕(安定性)のことです。冗長性が大きい建物ほど、崩壊しにくいです。ただし、冗長性を大きくしすぎると、経済的に無駄となります。安全性と経済性のバランスが重要です。冗長性と関係する用語として、静定構造、不安定構造などがあります。下記の記事が参考になります。

静定構造物と不静定構造物の違いと特徴

不安定構造物とは?


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