建築学生が学ぶ構造力学

  1. HOME > 構造計算の基礎 > 保有水平耐力とは何か?

保有水平耐力とは何か?

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!)


保有水平耐力は、建物の安全性を表す値の1つです。今回は保有水平耐力について説明します。


似た用語に、必要保有水平耐力があります。下記が参考になります。

必要保有水平耐力の算定方法と意味がわかる、たった3つのポイント

100円から読める!ネット不要!印刷しても読みやすいPDF記事はこちら⇒ いつでもどこでも読める!広告無し!建築学生が学ぶ構造力学のPDF版の学習記事

保有水平耐力ってなに?

日本の構造設計は、2段階の計算を行っています。1つは許容応力度計算(1次設計)と呼ばれる、部材の許容応力度に対してOKかNGか確認する作業です。

許容応力度計算が簡単にわかる、たった3つのポイント


もう1つは保有耐力計算(2次設計)といって、大地震時の水平力に対して、柱や梁の曲げ降伏、せん断破壊を確認し、建物の「保有する耐力」と、「必要とされる耐力」を比較し、保有する耐力が上回っていることを確認します。


※必要とされる耐力は、必要保有水平耐力といいます。必要保有水平耐力は、下記が参考になります。

必要保有水平耐力の算定方法と意味がわかる、たった3つのポイント


保有水平耐力とは、前述した「建物が保有する耐力」を意味します。例えば、あなたが住んでいるマンションの必要保有水平耐力が5000kNだとします。このとき、保有水平耐力は5000kN以上でないと、建物は安全とは言えません。よって、

という関係が成り立ちます。


構造計算では、上記を、

として算定し、Qu/Qunが1.00以上であることを確認します。


では、どうやって建物の保有する耐力を求めるのでしょうか。これは裏を返せば、「建物は、どこまで力を作用させれば壊れるのか?」に等しい疑問です。

建物の壊れ方と保有水平耐力

建物の壊れ方で一番好ましくないのは、『せん断破壊』です。なぜなら、せん断破壊は『急にグシャッ!』と壊れてしまいます。100あった耐力が急に0になることをイメージしてください。一方、曲げ破壊は、どちらかと言えば、じわじわと『ヒンジ』と呼ばれる回転機構を形成して、水平力を保持できなくなります。


※せん断破壊、ヒンジは下記が参考になります。

せん断破壊とは?1分でわかる意味、特徴、計算、危険性

塑性ヒンジってなに?1分でわかる塑性ヒンジの意味と、建物の靱性


この壊れ方を確認するために、水平力を細かく刻んで、どの部材が先に『降伏』するのか確認します。あるいはせん断破壊を確認します。『せん断破壊』は許されない破壊モードですから、せん断破壊が起きた時点で、その建物は『崩壊した』と考えます。


また、せん断破壊を起こさず、部材に曲げ破壊が起き続けると、部材は水平力は負担せずに、変形だけが進みます。部材のほとんどにヒンジが発生して変形が進みます。建物が変形しすぎるのは危険です。そこで、保有水平耐力を決めるとき、層間変形角を規定することで耐力を決めるのです。


※層間変形角は下記が参考になります。

層間変位、層間変形角とは何か?


このとき、柱と梁には応力が作用しています。柱に着目すると、『せん断力』が作用していますね。このせん断力を集計すると、建物全体に作用した水平力が求められます。これが、『保有水平耐力』です。


※建物の壊れ方や、崩壊形に関しては下記も参考になります。

建物の崩壊形とは?

まとめ

今回は保有水平耐力について説明しました。保有水平耐力の意味は簡単、「建物が保有する耐力」です。重要なのは、その耐力を算定する方法と考え方ですね。建物の耐力を決めるために、建物の壊れ方を決めているのだ、と理解しましょう。下記も参考にしてくださいね。

一次設計とは?1分でわかる意味、震度との関係、二次設計との違い

二次設計とは?1分でわかる意味、目的、保有水平耐力計算

【管理人おすすめ!】セットで3割もお得!大好評の用語集と図解集のセット⇒ 建築構造がわかる基礎用語集&図解集セット(※既に26人にお申込みいただきました!)

▼人気の記事ベスト3▼

▼用語の意味知らなくて大丈夫?▼

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集

▼同じカテゴリの記事一覧▼

▼カテゴリ一覧▼

▼他の勉強がしたい方はこちら▼

建築構造がわかる基礎図解集

【読まれています】管理人による建築業界の分析!

1日13円で建築業界がわかるLINE配信!

友だち追加

わかる1級建築士の計算問題解説書

計算の流れ、解き方がわかる!1級建築士【構造】計算問題解説集

あなたは数学が苦手ですか?

わかる!実務で使う数学知識の基礎講座

【有料メルマガの初回資料が今だけ無料!】1日約13円で情報をアップデート!

有料メルマガを無料で見てみませんか?⇒ 忙しい社会人、学生のためのビルディング・アップデート

限定メールマガジン

わかる2級建築士の計算問題解説書!

【30%OFF】一級建築士対策も◎!構造がわかるお得な用語集

建築学生が学ぶ「構造力学」の用語集
pdf版の学習記事

更新情報

プロフィール

建築の本、紹介します。▼

すぐにわかる構造力学の本

人気の記事ベスト3

同じカテゴリの記事一覧

Topへ >>

  1. HOME > 構造計算の基礎 > 保有水平耐力とは何か?
  2. 1級の過去問(計算)解説
  3. 限定メルマガ
  4. わかる建築構造の用語集・図解集
  5. 1頁10円!PDF版の学習記事