バッコ博士の構造塾

建物の安全性について本当のプロが綴る構造に特化したブログ

構造設計:実務

タワーマンションは地震に強いのか:耐震性とその検証方法

タワーマンションの耐震性について、疑問を持たれている方が多くいます。 首都圏や関西圏の超高層ビルに大きな揺れをもたらした東日本大震災の影響が大きいのだと思います。 すでにタワーマンションの「地震時の揺れ方」、「制振と免震の優劣」については記…

剛性率を考える:高さ方向の構造バランスと力学の話

「地震に強い建物にするにはバランスのいい構造にするのが重要です」とはよく言われます。 なるほど、確かにバランスが悪いよりはいい方が強そうです。では、建物のバランスとは一体何を指しているのでしょうか。 そもそも、一口にバランスと言っても、色々…

モデル化でわかる構造設計者のセンス:本質の理解に高度な解析は不要

ほんの数十年前までは計算機を使用せず、紙と鉛筆をつかっての手計算により建物の安全性を確認していました。海外にある超高層建物は築100年程度のものもありますので、それらの建物は当然高度な計算による検証はなされていません。 では「そんな建物は怖く…

プレストレストコンクリートとは:知っておきたい基本性能

世の中にはいろいろな材料がありますが、短所の無い材料はありません。「コンクリート」は安価で耐久性に優れ、圧縮に強い材料ですが、引張に弱いという性質があります。そのため、引張に強い「鉄筋」と組み合わせることで弱点を補っています。 鉄筋とコンク…

アンボンドブレースがわかる:座屈しないとこんなにも使いやすい

建物に作用する地震の力にどうやって抵抗するか、それにはいろいろな方法があります。「曲げ」によって抵抗する「ラーメン構造」、「せん断」によって抵抗する「壁式構造」、そして「伸び」により抵抗する「ブレース構造」などがあります。 ラーメン構造がわ…

線形・非線形とは:知っておくべき違いと解析における使い分け

中学生の頃、「フックの法則」というものを習ったかと思います。バネを引っ張るとき、バネの伸びと引っ張る力の大きさは比例する、というものです。 10kgfの力で引っ張ると3cm伸びるのであれば、20kgfの力で引っ張れば6cm伸びるわけです。簡単な話ですね。比…

エキスパンションジョイント(EXP.J)とは?橋から免震まで

橋や高速道路と言った土木構造物、スタジアムや超高層ビルと言った建築構造物、これらは人間が造るものの中で最も大きなものの一つでしょう。 大きいということは、それだけで特別なことです。大きいが故にいろいろな問題を引き起こす場合があります。どれだ…

柔構造・剛構造とは?結局どちらが地震に強いのか

もし突然、「硬い家と柔らかい家、どちらに住みたいですか?」と聞かれたらなんと答えるでしょうか。 「柔らかい家になんて住めないだろ」という人が多いかもしれませんが、「柔らかい方が地震の力を受けにくい、と聞いたことがある」という人もいるかもしれ…

異形鉄筋と丸鋼:基本的性質と構造設計者が知っておくべきこと

コンクリートでできた建物には、コンクリートを補強するための「鉄筋」と呼ばれる細い鋼棒が入っています。鉄筋には「異形鉄筋」と「丸鋼」の2種類があります。 昭和40年代頃までは丸鋼が主流だったようですが、今では完全に異形鉄筋に置き換わっています。…

ヤング係数比がわかる:なぜ純粋なヤング係数の比ではないのか

「鉄筋コンクリート造(RC造)」は異種材料である鉄筋とコンクリートを組み合わせた複合構造であり、非常に複雑な特性を持っています。その複雑さゆえ、RC造の建物の各部に生じる力を正確に求めることは容易ではありません。 しかし、各部に生じる力の大きさ…

梁がよくわかる:役割と種類、梁のサイズの決め方

建物の骨組の中で最も大切な部材は「柱」です。重力や地震の力に耐えるために不可欠な部材です。 では、その次に大切な部材はなんでしょうか。「鉛直(縦)」の部材である柱の次は、「水平(横)」の部材である、あれです、あれ。 そう、正解は「梁」です。…

残留変位とは?制振・免震建物の応答に与える影響

針金をほんの少しだけ曲げてから手を離すと、針金は元に戻ります。しかし、グイっと曲げてしまうと、手を離しても元に戻らなくなります。 建物の場合も同様で、小さな地震の後では元に戻ったとしても、大きな地震の後では元に戻らないことがあります。変形し…

偏心するのは悪いこと?偏心率と力学と構造バランスの話

同じ工務店が、同じ規模、同じ壁の量で、建物を隣同士で建てます。しかし、地震が起こった時に片方は倒壊したが、もう片方は軽微な損傷で済んだ、そんなことが起こり得ます。これは壁配置のバランスの良し悪しが影響しています。壁配置の評価の基本である偏…