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設計水平震度とは？1分でわかる意味、工作物、設備、galとの関係
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設計水平震度とは、水平震度に地域係数を掛けた値です。水平震度が0.5で地域係数が1.0のとき、設計水平震度は0.5です。工作物、設備機器などは、設計水平震度を使い地震力の検討を行います。今回は設計水平震度の意味、工作物、設備機器との関係、設計水平震度とgalとの関係について説明します。※建築物に作用する地震力の求め方は、下記が参考になります。
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設計水平震度とは？
設計水平震度とは、水平震度に地域係数をかけた値です。下式で表します。
- 設計水平震度＝水平震度×地域係数
地域係数Ｚは都道府県ごとに値が規定されます。ほとんどの地域で1.0ですが、沖縄など地震が少ない地域は、Ｚの値が小さく設定されています。
建築物は、せん断力係数やAi分布を用いて、地震力を算定します。一方、工作物や設備機器は設計水平震度を用いて、地震力を算定します。設計水平震度を使うときは、Ａｉ分布を適用しません。下記に、建築物と工作物の地震力の算定法を整理しました。
工作物 Ｑ＝Ｋ×Ｗ（Ｋ＝k×Ｚ）
建築物 Ｑ＝Z×Rt×Ai×Co×Ｗ
kは水平震度、Ｋは設計水平震度、Ｗは工作物の重量です。建築物の地震力の計算は、下記が参考になります。
設計水平震度と工作物の関係
工作物の設計水平震度は、0.5です。建築物の標準せん断力係数は、0.20や0.30を使うので、2.0倍程度大きい値ですね。
設計水平震度と建築基準法
設計水平震度は、建築基準法で
・工作物
・基礎構造物
に使います。設計水平震度は、下記の値を設定します。
k=0.5（煙突などは異なる式を使う）
k≧0.1(1－H/40)*Z
Hは建築物の地下部分の各部分の地盤面からの深さ、Zは地域係数です。Ｈの高さ分、水平震度を低減できます。
設計水平震度と設備機器
設備機器は、地震力に対して問題ないことを確認します。地震力は、下式で計算します。
- 地震力＝設計水平震度×設備機器重量
設計水平震度の値が大きければ、地震力も大きいです。
設計水平震度の値は、下記の基準を元に設定します。例えば、機器の重要性が高ければ、設計水平震度の値も高めに設定します。
概ね、
- ｋ＝0.25～2.0
の範囲内です。
設計水平震度とgalの関係
設計水平震度ｋとgalは下記の関係があります。※Galは地震力の加速度のことです。
- ｋ＝0.25 ⇔ 250gal
上記より、設計水平震度0.25とは、地震力の加速度が250galを意味します。
まとめ
今回は設計水平震度について説明しました。意味が理解頂けたと思います。設計水平震度は、水平震度に地域係数をかけた値です。工作物や設備機器を設計するとき使います。工作物の水平震度を覚えてください。水平震度とgalの関係も理解しましょう。建築物の地震力の算定は、下記が参考になります。
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