耐震性能とは

質問

土木では耐震性能1とか2とか3とかと呼びますが、建築では違うようです。靱性、曲げ耐力、せん断耐力、復旧性能ともまた違うようです。いったいどのようなものを耐震性能と呼ぶのでしょうか。今年の技術士の受験対策に必要です。お教えください。よろしくお願いします。

回答No.1

foomufoomu · ベストアンサー

耐震性能は、主に2種類ありますが。。。

ひとつは、新しい建物を設計するときにつかう、「保有水平耐力」 （ほんとは 保有水平耐力Qu／必要保有水平耐力Qun なのですが、たんに保有水平耐力と言っただけで Qu/Qun をさすことが多いです。)

もうひとつは、古い建物の耐震診断に使う、「耐震性能指標Is」

どちらも、原理は、「建物の耐震性能は、建物が吸収できるエネルギー ＝ 建物の水平方向の耐力×水平方向の変形可能量　で決まる。」　という考えが元になっています。

水平方向の耐力は、徐々に水平力をかけていって、塑性ヒンジがたくさんできて安定構造でなくったとき、または、脆性破壊を起こす材ができたときの水平力で表します。

水平方向の変形量は、柱・梁・壁・ブレースの細長比、鉄筋量、幅圧比、などをもとに靱性をあらわす係数を算定します。(変形量ではなく、耐震性能を求めるための係数として導きます。)

２種類の違いは、水平方向の耐力は、ほぼおなじ計算ですが、
靭性の係数は、新しい建物では、建物全体で1つの係数として算定しますが（建物の全部材を似たような靭性になるように設計する）、古い建物では、部材ごとに算定して重みづけ集計します。
算定式も、新しい建物では極端に靭性のわるいものは最初から作らない方針ですが、古い建物はそういうわけにいかないので適用範囲が広く、複雑な計算になっています。

お礼

丁寧な解説ありがとうございました。保有水平耐力という概念も少し道路橋示方書の概念と違うようです。もっと、建築の耐震性能について勉強しなければならないと思いました。

回答No.2

noname#221368

#1さんの仰った事は、そのものずばりです。自分は、もう少し一般的な話です。

　土木設計のコンセプトには主に2種類あって、

　　・使用限界状態
　　・終局限界状態

がそれらです。使用限界状態の目標は、外力：死荷重，活荷重（地震力含む）が取り去られたら、無荷重状態に構造物が復旧する範囲を言います。新品状態に戻れる、という事です。これを技術的にまとめたものが、許容応力度と微小変形と弾性理論に基づく、許容応力度法です。

　終局限界状態は明らかに耐震設計を含み、壊れる事を前提にはしますが、壊れても逃げられる時間があるかどうかを問題にします（←ちょっと私見が入ってます(^^)）。逃げられる指標を表すのが、靱性、曲げ耐力、せん断耐力で、解析手法の主流は、終局耐力を基にした弾塑性理論です。ここでの弾塑性理論も微小変形がふつうですが、落橋防止装置や桁掛り長の解析を問題にするような場合などには、一部有限変形も考慮します。

　ただし、破壊力学まで考慮しなければならないようなケースは、問題外です。そんなケースは危険過ぎるので、そうならないように設計しなさい、という事になってます(^^)。

　復旧性能も一部、終局限界状態設計法に入ってますが、比重は小さいはずです。これは最近重要になって来た、保守・メンテナンスを扱うLCC（ライフサイクルコスト）の方で、重要になってきていると思います。

お礼

お礼が遅くなって申し訳ありませんでした。ありがとうございました。