層間変位とは！？地震に強い建物のつくりとは
建築物研究家
層間変位とは、地震や強風などによって強い力を受けたときに、建物は何らかの変形をしてしまうが、このときの上下階に生ずる水平方向に対する変位のことです。
建築を知りたい
上下階の間の変位のことですね。相対的な考え方になるわけですね。
建築物研究家
はい、その通りです。実際には、上下階は重量の違いによって、異なる動きを見せます。このときに、ひとつ上の階が起こす変位のことを指すのです。
建築を知りたい
層間変位が大きくなっていくと、それだけ建物が大きく変形することになり、倒壊する危険性も高まるわけですね。建築基準法では、原則として1／200以内となることを定めているのですね。
層間変位とは。
層間変位とは、地震や強風などの強い力が建物にかかったときに生じる、上下階間の水平方向の変位のことです。階を指す言葉であり、上下階の間のことです。水平方向の力が建物にかかると、上下階は重量の違いによって異なる動きを見せます。このとき、のひとつ上の階の動きが層間変位です。層間変位が大きくなると、建物が大きく変形し、倒壊する危険性が高まります。層間変位を階の高さで割ったものを層間変位角と呼び、建築基準法では原則として1／200以内となることを定めていますが、条件によっては1／120以下に緩和できます。
層間変位とは？
層間変位とは、地震や強風などによって強い力を受けたときに、建物は何らかの変形をしてしまうが、このときの上下階に生ずる水平方向に対する変位のことです。相対的な考え方になるため、層間変位とは、階のことを指します。層間ということになると、上下階の間ということになります。実際に水平の力を受けると、上下階は重量の違いによって、異なる動きを見せます。このときに、ひとつ上の階が起こす変位のことを指します。層間変位が大きくなっていくと、それだけ建物が大きく変形することになり、倒壊する危険性も高まります。層間変位を階の高さで割ったものを層間変位角と呼び、建築基準法では、原則として1／200以内となることを定めていますが、条件によっては1／120以下に緩和できます。
層間変位の計算方法
層間変位の計算方法は、建築基準法に定められています。原則として、層間変位は階の高さで割ったもので、1／200以内となることを定めています。しかし、条件によっては1／120以下に緩和することができます。
層間変位を計算する方法は、以下の通りです。
1. まず、建物の荷重を計算します。荷重には、自重、積載荷重、雪荷重、地震荷重、風荷重などがあります。
2. 次に、建物の変形を計算します。変形は、荷重が建物に加わったときに生じる建物の形状の変化のことです。変形は、たわみ、剪断変形、ねじれ変形などがあります。
3. 最後に、層間変位を計算します。層間変位は、階のことを指す。層間ということになると、上下階の間ということになる。実際に水平の力を受けると、上下階は重量の違いによって、異なる動きを見せる。このときに、ひとつ上の階が起こす変形のことを指す。層間変位は、変形を階の高さで割ったものです。
層間変位を計算するときは、建物の構造や荷重、変形を正確に計算することが重要です。層間変位が大きすぎると、建物が倒壊する危険性が高まります。
建築基準法における層間変位
建築基準法では、原則として層間変位角を1/200以内とすることを定めています。これは、地震や強風などの力が加わったとき、建物の変形を抑え、倒壊を防ぐための基準です。 ただし、一定の条件を満たす場合、層間変位角を1/120以下に緩和することが認められています。この条件とは、建物の構造が耐震性に優れていることや、建物の使用用途が重要ではないことなどです。
層間変位角を緩和するメリットは、建物の設計の自由度が高まることです。例えば、建物の高さを上げたり、間取りを自由に変更したりすることが可能になります。また、コストを削減することも可能になります。
しかし、層間変位角を緩和するデメリットもあります。それは、建物の倒壊リスクが高まることです。層間変位角が大きくなると、建物が大きく変形する可能性が高くなり、倒壊する危険性も高まります。
層間変位を小さくするための構造
層間変位を小さくするための構造には、様々な工夫が凝らされています。代表的なのは、壁や柱などの垂直材を強固にすることです。垂直材を強固にすることで、建物全体をしっかりと支え、変形を防ぐことができます。また、床や屋根などの水平材を強固にすることも重要です。水平材を強固にすることで、水平方向から受ける力に耐え、変形を防ぐことができます。
さらに、建物には耐震ブレースやダンパーなどの特殊な構造を備えることもあります。耐震ブレースは、建物の各階を横断するように設置された斜めの柱で、地震や強風などの水平方向からの力に抵抗する役割を果たします。ダンパーは、建物の揺れを抑える役割を果たす装置で、オイルダンパーや粘性ダンパーなど様々な種類があります。
このように、層間変位を小さくするための構造は、垂直材、水平材、耐震ブレース、ダンパーなどの様々な要素を組み合わせたものです。これらの要素を適切に組み合わせることで、建物が地震や強風などの力に耐え、倒壊を防ぐことができます。
層間変位が大きい建物の危険性
層間変位が大きい建物の危険性は、倒壊に至る可能性があることです。層間変位とは、地震や強風などの強い力によって建物が変形したときに、上下階に生じる水平方向の変位のことです。この変位が大きくなると、建物が大きく変形し、倒壊する危険性が高まります。
建築基準法では、層間変位角（層間変位を階の高さで割ったもの）を1/200以内とすることを原則として定めています。しかし、条件によっては1/120以下に緩和できる場合があります。これは、建物の構造や用途、地震の規模などによって、倒壊の危険性が異なるためです。
層間変位が大きい建物の例としては、耐震性が低い古い建物や、高層ビル、軽量鉄骨造の建物などが挙げられます。耐震性が低い古い建物は、地震に対して十分な強度がないため、層間変位が大きくなりやすいです。高層ビルは、風や地震などの力を受けやすいため、層間変位が大きくなりやすいです。軽量鉄骨造の建物は、重量が軽いため、地震や強風に煽られやすく、層間変位が大きくなりやすいです。