TAC建築士講師室ブログTAC建築士講師室ブログTAC建築士講座の講師・スタッフのブログです。No.325(固有周期TとAi・振動特性係数Rtとの関係)井澤です今回は、No323とNo324の復習です。Tが長いほど大きくなる。Tが長いほど小さくなる。大小が逆になるので、しっかり比較整理しましょう。地震層せん断力係数の建築物の高さ方向の分布を表す係数Ai振動特性係数Rt係数の説明1つの建築物の中で、1階と比べて、上階が何倍揺れるかを表す。固有周期Tの異なる別々の建築物について、それぞれの1階の揺れの大きさを表す。固有周期Tとの関係Aiは、固有周期Tが長いほど大きくなる。振動特性係数Rtは、固有周期Tが長いほど小さくなる。固有周期Tとの関係の説明まず、「固有周期Tが長い」=「建築物が高い」である。建築物が高いほど、1階と比べて上階が大きく揺れるので、建築物の固有周期Tが長いほどAiは大きくなる。固有周期の長い(高い)建築物の1階は、固有周期の短い(低い)建築物の1階より揺れが小さい。建築物の固有周期が長くなるほど、地盤の固有周期との差が大きくなり、共振が生じにくくなり、地震力が小さくなるから。No321問題1地震地域係数Zが1.0、振動特性係数Rtが0.9、標準せん断力係数C0が0.2のとき、建築物の地上部分の最下層における地震層せん断力係数C1は0.18とすることができる。最下層のAiは1.0であるから、Ci=Z・Rt・Ai・C0=1.0×0.9×1.0×0.2=0.18。1階(最下層)の地震層せん断力係数C1はこのようにRtなどを用いて計算しました。この建築物の5階の地震層せん断力係数を求めようとする場合は、5階のAiを別途複雑な式で算出して、例えばAi=2.0と算出されたら、1階の2.0倍という意味ですから1階の0.18という数値を2.0倍すれば、5階の地震層せん断力係数が算出されます。Tが長いほど大きくなる。せん断力係数の建築物の高さ方向の分布を表す係数Ai」は、とても長い用語ですが、文字通り、地震層せん断力係数が、高さによってどのように変化するかを表す係数です。Aiは1階に比べて、上階が何倍揺れるか、を表します。したがって、Aiの値は1階(最下階)では1です。上階のほうが大きく揺れる(1階よりも2階、2階よりも3階のほうが大きく揺れる)ので、上階になるほどAiは大きくなる。Tが長い」=「建築物が高い」です。Rtの値は、Tが長くなるほど小さくなる。(一級構造:平成27年No.7)■問題2積層ゴムアイソレータを用いた免震構造は、地震時において、建築物の固有周期を長くすることにより、建築物に作用する地震力(応答加速度)を小さくすることができる。(一級構造:平成23年No.20改)■問題3超高層建築物は、長周期成分が卓越する地震動に対して、低層建築物よりも影響を受けやすい。すると関係ないように思われるかもしれませんが、実は大ありです。■振動特性係数Rt振動特性係数Rtは、地盤と建築物の共振を考慮した係数です。地盤の固有周期と建築物の固有周期が一致すると共振により地震力が大きくなります。一般的には、地盤よりも建築物の固有周期のほうが長いので、建築物の固有周期が長くなるほど、地盤の固有周期との差が大きくなり、共振が生じにくくなり、地震力が小さくなります。それを表すのが振動特性係数Rtです。Tが長くなるほど、振動特性係数Rtは小さくなります。積層ゴムアイソレータ(アイソレータは絶縁という意味)などを履くことによって建築物の固有周期を長くした建築物です。これにより地盤の固有周期との差が大きくなり、共振が生じにくくなり、地震力が小さくなるのです。Tが長くなるほど、振動特性係数Rtは小さくなる」ことなのです。長い」=「建築物の高さが高い」を思い出してください。超高層建築物は固有周期が長く、地盤の固有周期との差が大きいため、地震力があまり大きくなりません。ところが、長周期成分が卓越する地震動(長周期地震動)では、地盤の周期のほうが長くなるため、超高層建築物の固有周期との差が小さくなり、共振によって地震力が大きくなります。したがって、超高層建築物のほうが、長周期地震動の影響を受けやすいのです。m)に0.03を乗じて算出することができる。0.9秒とすることができる。Tは、建築物の高さが等しければ、一般に、鉄筋コンクリート造より鉄骨造のほうが長い。