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。

免震構造

井澤ですいざわ

■問題1
第一種地盤で、建築物の設計用一次固有周期Tが長い場合、振動特性係数Rtの値は、Tが長くなるほど小さくなる。(一級構造:平成27No.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23No.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。(一級構造:平成24No.26

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■解答
 問題1、2、3ともに正。
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一見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R
t
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。
したがって、建築物の設計用一次固有周期Tが長くなるほど、振動特性係数Rtは小さくなります
※問題1の「建築物の設計用一次固有周期Tが長い場合」というのは、「建築物の設計用一次固有周期が地盤の固有周期よりも長い場合」という意味です。

■免震構造
免震構造は、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。
原理はまさに、「建築物の設計用一次固有周期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。
もっとも、「積層ゴムアイソレータなどで地盤と絶縁されているから地震力が小さい」と考えたほうがイメージしやすいかと思いますが。

■長周期地震動
前回の№322で説明した、「設計用一次固有周期が長い」=「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。

井澤ですいざわ

前回のNo.226が、
今年の一級建築士学科本試験前の最後の書込みのつもりだったのですが、本日発表された一級建築士設計製図試験の課題を見て、次の問題もぜひ最後に確認して欲しいと思いましたので、書込みします!
というのも、設計製図試験の課題のテーマが学科試験でも出題されやすいという傾向があるからです。


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平成27年 一級建築士設計製図試験の課題
市街地に建つデイサービス付き高齢者向け集合住宅
(基礎免震構造を採用した建築物である。)
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■問題1
サービス付き高齢者向け住宅は、バリアフリー構造を有し、介護・医療と連携して高齢者を支援するサービスの提供等に関して一定の基準を満たし、単身高齢者世帯、高齢者夫婦世帯等の居住の安定を確保するための賃貸等の住宅である。
(一級計画:平成25No.12

■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23No.20

■問題3
積層ゴム支承を用いた基礎免震構造は、地震時において建築物に作用する水平力を小さくすることができるので、地盤と建築物との相対変位も小さくなる。
(一級構造:平成25No.26

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■解答
問題1 正
問題2 正
問題3 誤

■問題1解説
「サービス付き高齢者向け住宅」は、民間による高齢者向けのサービス・サポートの付いた賃貸マンションです。サービス・サポートとは、具体的には、安否確認、緊急時の対応、生活相談などです。
製図課題は、「サービス付き高齢者向け住宅」の「サービス」が「デイサービス(日帰り介護)」に充実したものになります。
なお、「サービス付き高齢者向け住宅」が民間によるものであるのに対して、公的機関によるものは「シルバーハウジング」と呼ばれます。

■問題2解説
免震構造により、建築物の固有周期は長くなります。一般に、建築物より地盤のほうが固有周期が短いので、免震構造により、建築物と地盤の固有周期の差が大きくなり、建築物と地盤の共振が生じにくくなり、地震力が小さくなります。

■問題3解説
免震構造は、地盤と建築物との相対変位(ズレ)は大きくなります。このため、建築物の周囲に可動範囲としてクリアランスを確保する必要があります。これは設計製図試験対策としても重要な内容です。


以上です。

最後の最後まで、粘り強く、ギリギリまで1点のために頑張りましょう!

祈合格!

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