ブレース構造とＲＣ耐震壁の引張・圧縮
この記事の要点
ブレース（斜材）には水平地震力に対して引張力または圧縮力が作用します。
たすき掛けブレースでは一方が引張・他方が圧縮となり、RC耐震壁には引張耐力を期待しません。
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ブレースの応力
今回は改めてブレース構造の仕組みと、ＲＣ耐震壁の仕組みについて考えてみます。ブレースは皆さんご存じの通り、鉄骨造で良くみられる柱と梁に対して斜めに入った部材（斜材）のことを言います。
ブレースの種類も、×型やＫ型、斜めに１本だけ入っているタイプ等様々なブレースが存在しますが、最も一般的なたすき掛け（×型）のブレースについて、図のように地震力が作用した場合の応力について考えます。
さて、上図にはどのような応力が作用しているか判断する前に、反力の方向を考えます。
左から右方向へ水平方向の力が作用しているわけですから、ピン支点の水平反力としては、それと逆方向です。
次に鉛直反力は、赤印の方向へ回転する力を抑える必要がありますから、それとは逆の偶力が支点に作用します。
また、水平方向の力と鉛直方向の力を合成すると、斜めの力が作用していることがわかります。つまり、ブレースに作用する軸力は、支点に作用する斜めの力に釣り合う必要がありますから、下図のように引張力、圧縮力が作用します。
また、右から左へ地震力が作用した場合は、上図の逆の軸力が作用します。
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ＲＣ壁の応力
以上のように、ＲＣ壁の場合ですと、壁が一体となって図のようにひし形に変形します。これは、見掛け上、赤矢印の方向へ引っ張る力が作用しているので、青線のように、ひび割れ線が発生することがわかります。
さて、ここにひび割れ線が生じているということは、ブレース構造でいう圧縮に効いている部材ですから、この壁は圧縮に効いている壁だと考えます。逆方向に水平力が作用すれば、引張が作用する壁です。
余談ですが、耐震診断をしていますと、柱についている壁（袖壁）が圧縮か引張りかによって、壁の耐力を含める・含めないという判断をしなければなりません。ＲＣには引張耐力を期待しませんから、引張が作用するＲＣ壁については耐力を無視しています。
混同しやすい用語
引張ブレース
水平力が作用した際に引張応力が生じるブレース（斜材）。
座屈の心配が少なく、細いブレースでも有効。
圧縮ブレース
水平力が作用した際に圧縮応力が生じるブレース。
細長比が大きいと座屈が生じる恐れがあるため断面の設計が重要。
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- 名前 ハナダユキヒロ/ミツメラボ代表.
- 2010年 弊サイトを開設
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- 2017年12月に当HPが書籍化。
- 「わかる構造力学」
- 2022年4月に「わかる構造力学」の改訂版出版。
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試験での問われ方｜管理人の一言
ブレース構造では水平力の方向によって引張・圧縮の作用するブレースが逆転します。
RC耐震壁では引張耐力を期待しないため、耐震診断では引張が作用するRC壁の耐力を算入しません。
試験では「ブレースの引張・圧縮の判断」と「RC壁の引張・圧縮の識別」が問われます。