構造設計一級建築士 とらの巻

1. 荷重・外力

　固定荷重 G（長期荷重）
　積載荷重 P（　 〃　 ）
　※多雪区域では積雪荷重も長期荷重
　積雪荷重 S（短期荷重）
　風荷重　 W（　 〃　 ）
　地震力　 K （　 〃　 ）
　　※長期荷重と組み合わせる。
　　多雪区域では積雪荷重と風荷重、積雪荷重
　　と地震力の組み合わせも考える

�@積載荷重
　床設計用 ＞ 骨組（大梁・柱・基礎）設計用 ＞ 地震力算定用

�A積載荷重
　単位荷重（単位重量）
　一般の地域：積雪 1cm当たり 20N/m²以上
　屋根勾配による低減
　　屋根形状係数　μb = √(cos(1.5β)　β：勾配 [ ° ]

�B風荷重
　風圧力 = 速度圧 q × 風圧係数 Cf
　　　 q = 0.6 E Vo²
　　　　E = Er²Gf
　　　　Er：平均風速の高さ方向の分布を表す係数
　　　　Gf：ガスト影響係数
　　　　　　突風などによる揺れを考慮した割増係数
　　　　 Vo：基準風速 [ m/s ]
　　　　　　地上10mの10分間平均風速
　風圧係数 Cf = Cpe – Cpi
　　　　Cpe：建築物の外圧係数
　　　　Cpi：建築物の内圧係数

　地表面粗度区分
　　　 �T ( 極めて平坦で障害物がない区域）〜
　　　�W( 都市化が極めて著しい区域）
　　地表面粗度区分によるErの大小関係
　　　　�T ＞ �U ＞ �V ＞ �W

�C地震力

　地震層せん断力　Qi = Ci × Wi
　　Ci：i 層の地震層せん断力係数
　　Wi：i層が支える部分の固定荷重及び積載荷重の和

　地震層せん断力係数
　　Ci = Z・Rt・Ai・Co

　　Z：地震地域係数
　　　（地域による地震力の低減係数 1.0〜0.7）
　　Rt：振動特性係数
　　　（固有周期と地盤の振動特性とによる低減係数
　　　　Tが長くなるほど、地盤が硬いほど小さくなる）
　　Ai：高さ方向の分布係数
　　　（上階ほど、Tが長いほど、大きな値となる
　　　　地上部分最下層は Ai=1）
　　Co：標準せん断力係数
　　　　一次設計 Co ≧ 0.2
　　　　　（鉄骨造 ルート1では Co ≧ 0.3）
　　　　保有水平耐力計算時 Co ≧ 1.0

　設計用一次固有周期 T (秒)
　　　T = h ( 0.02 + 0.01α )

　地下部分の水平震度 k
　　　k ≧ 0.1( 1 − H/40 ) Z
　　　※Hが20mを超えるときは、20
　
2. 許容応力度計算、許容応力度等計算、保有水平耐力計算

応力の組合せ（施行令第82条）
　想定する状態と応力の組合せ

　G：固定荷重により生じる力
　P：積載荷重により生じる力
　S：積雪荷重により生じる力
　W：風圧力により生じる力
　K：地震力により生じる力

耐震計算の流れ
　　

・層間変形角 ≦ 1/200（1/120）の確認

・高さ31m以下の建築物（耐震計算ルート2）
　剛性率 ≧ 0.6（Rs：Rate of stiffnes）
　偏心率 ≦ 0.15（Re：Rate of eccentricity）
　塔状比 ≦ 4
　耐力壁、袖壁、腰壁、垂れ壁などの剛性は、弾性剛性に基づいた値とする。

・保有水平耐力の確認（耐震計算ルート3）
　　保有水平耐力 Qu ≧ 必要保有水平耐力 Qun

・必要保有水平耐力
　　Qun = Ds・Fes・Qud
　　Ds：構造特性係数
　　　（構造に応じた減衰性及び靱性を考慮した低減係数）
　　　　大きい値の方が安全側
　　　　RC造　　　 Ds ≧ 0.3
　　　　SRC造,S造 Ds ≧ 0.25
　　Fes：形状係数（= Fs・Fe）
　　　（剛性率に応じたFsと偏心率に応じたFe
　　　　の積で表される割増し係数）
　　Qud：大地震を想定し、Co ≧ 1.0 とした地震層せん断力

3. 限界耐力計算