建築用語『偏心率』とは？地震と耐震性能の関係

建築用語『偏心率』とは？地震と耐震性能の関係

建築用語『偏心率』とは？地震と耐震性能の関係

建築物研究家

「偏心率」とは、建物の重心と剛心のずれの程度を表す指標です。地震が起こった際、その地震力は建物の重心にもっとも大きくかかります。一方、建物にはもっとも剛性の高い点である剛心が存在しています。この重心と剛心のずれを偏心と呼びます。

建築を知りたい

偏心率が低い方が、つまり重心と剛心が近い方が耐震性能が高いということですか？

建築物研究家

その通りです。偏心率が高いと、地震の際に建物が水平方向に変形する、あるいは、剛心の周りを回転するように動いてねじれが生じやすくなります。その結果、設計計算通りの耐震性を得ることができなくなってしまうのです。

建築を知りたい

建築基準法では、構造計算を必要とする建築物のうち高さ13ｍ以下かつ軒高さ9ｍ以下の場合には偏心率を0.3以下、高さ13m以上31m以下かつ軒高さ9m超の建築物の場合には偏心率が0.15以下にすることが求められているのですね。

偏心率とは。

「偏心率」とは、地震時に建物の重心と剛心のずれの程度を示す指標です。地震の力が建物の重心にもっとも大きくかかりますが、建物にはもっとも剛性の高い点である剛心が存在します。この重心と剛心のずれを偏心と呼びます。地震の際には建物が水平方向に変形する、あるいは、剛心の周りを回転するように動いてねじれを生じます。重心と剛心のずれが少なければ、つまり偏心率が低ければ高い耐震性能が発揮されますが、偏心率が高くなると設計計算通りの耐震性を得ることができなくなります。建築基準法では、構造計算を必要とする建築物のうち高さ13m以下かつ軒高さ9m以下の場合には偏心率を0.3以下、高さ13m以上31m以下かつ軒高さ9m超の建築物の場合には偏心率が0.15以下にすることが求められています。

偏心率とは何か

建築用語としての「偏心率」とは、建物の重心と剛心のずれの程度を表す指標のことです。地震が発生した場合、地震力は建物の重心に最も大きくかかりますが、建物には同時に最も剛性の高い点である剛心が存在し、地震の際には建物が水平方向に変形したり、剛心の周りを回転するように動いてねじれを生じたりします。この重心と剛心のずれを偏心と呼び、偏心率はそのずれの程度を示す数値です。偏心率が低いほど、地震に対する耐震性能は高くなります。一方、偏心率が高くなると、設計計算通りの耐震性を得ることができなくなってしまいます。建築基準法では、構造計算を必要とする建築物のうち、高さ13m以下かつ軒高さ9m以下の場合には偏心率を0.3以下、高さ13m以上31m以下かつ軒高さ9m超の建築物の場合には偏心率を0.15以下にすることが求められています。

偏心率がもたらす影響

偏心率とは、建物の重心と剛心のずれの程度を表す指標で、建築基準法では、構造計算を必要とする建築物のうち高さ13ｍ以下かつ軒高さ9ｍ以下の場合には偏心率を0.3以下、高さ13m以上31m以下かつ軒高さ9m超の建築物の場合には偏心率が0.15以下にすることが求められている。偏心率は、建物の剛性や耐震性能に大きな影響を与える重要な要素である。

偏心率が高い建物は、地震などの外力を受けると、重心と剛心のずれによってねじれが生じやすく、倒壊しやすくなる。そのため、建築基準法では、偏心率を低く抑えることが求められている。偏心率を低く抑えることで、建物の剛性や耐震性能を高めることができるため、地震などの外力に対しても安全性を確保することができる。

耐震性能を高めるための設計上の考慮点

建物の耐震性能を高めるためには、偏心率をできるだけ小さくすることが重要です。そのためには、建物の重心を可能な限り剛心に近づける設計を行う必要があります。また、偏心率を小さくするためには、以下のような設計上の工夫をする必要があります。

1. 建物の平面形状を単純にする
複雑な形状をしている建物は、偏心率が大きくなりやすくなります。そのため、建物の平面形状はできるだけ単純にすることが望ましいです。

2. 開口部を小さくする
開口部は、建物の剛性を弱めるため、偏心率が大きくなりやすくなります。そのため、開口部はできるだけ小さくすることが望ましいです。

3. 耐震壁を正しく配置する
耐震壁は、建物の剛性を高めるために重要な要素です。耐震壁は、建物の重心に近い位置に正しく配置することが重要です。

4. 地震力の方向を考慮する
地震は、さまざまな方向から発生します。そのため、建物の設計時には、地震力の方向を考慮することが重要です。地震力の方向を考慮することで、建物の偏心率を小さくすることができます。

建築基準法の偏心率に関する規定

建築基準法では、構造計算を必要とする建築物のうち高さ13m以下かつ軒高さ9m以下の場合には偏心率を0.3以下、高さ13m以上31m以下かつ軒高さ9m超の建築物の場合には偏心率が0.15以下にすることが求められている。この偏心率の計算に当たっては、梁、柱、壁、土台などの建築物の各要素がどのようにして地震の力を負担するのかを考慮しなければならない。偏心率が低い建物は、地震の力が均等に分散されるため、耐震性能が高いと一般的に考えられている。一方、偏心率が高い建物は、地震の力が集中して作用するため、耐震性能が低くなると一般的に考えられている。