層間変位とは？建築物が受けるムーブメントとは
初めての住まい作り
先生、住まい作りの用語として『層間変位』という言葉があるらしいのですが、詳しい内容を教えて頂けますか。
住まい作りのベテラン
そうだね。層間変位とは、建築物が、風や地震などによるムーブメントを受けて変形する時、上下の階に生ずる水平方向の相対的な変位を言います。
初めての住まい作り
水平方向の相対的な変位とは、どういう意味ですか。
住まい作りのベテラン
建物の各階が、それぞれ別の方向に水平方向に移動することを言います。例えば、風による揺れでは、建物の上層階ほど、横揺れが大きくなります。これが層間変位です。
層間変位とは。
建築用語の「層間変位」とは、建物が地震や強風といった外力によって変形した際に、上下の階が水平方向にどれだけ変位するかを示す数値です。この値が大きいほど、建物は変形しやすいということになります。一般的に、層間変位を小さくするためには、建物の各階の剛性を高める必要があります。この剛性を高める方法は、壁や梁の厚みを増やしたり、筋交いを入れ込んだりすることで行われます。
層間変位の定義と発生原因
– 層間変位とは？建築物が受けるムーブメントとは
-# 層間変位の定義と発生原因
層間変位とは、建築物が受けるさまざまな荷重や環境要因によって、その構造体や構面において起こる変位のことです。 コンクリート製の建築物においては、特に鉄筋コンクリート構造の建築物において発生しやすく、その変位量は建築物の高さや構造形式、荷重条件などによって変化します。
層間変位の主な原因としては、地震や風荷重、積雪荷重、温度変化などがあります。 地震の場合は、地震の揺れによって建築物の各階層が水平方向に移動し、その結果として層間変位が生じます。風荷重の場合は、強風によって建築物の外壁に圧力がかかり、その圧力によって建築物が変形し、層間変位が生じます。積雪荷重の場合は、屋根に積もった雪の重みによって建築物が下に沈み込み、その結果として層間変位が生じます。温度変化の場合は、気温の変化によって建築物の材料が膨張したり収縮したりし、その結果として層間変位が生じます。
層間変位の算出方法と基準値
層間変位の算出方法と基準値
層間変位の算出方法は、建築物の設計荷重や地震荷重などの外力によって発生する各階の水平変位を、その階と最下階の水平変位との差で求めます。基準値は、建築基準法施行令で定められています。木造軸組工法の建物では、1階の高さの1/150以上、鉄筋コンクリート造の建物では、1階の高さの1/200以上など、建築物の構造や用途に応じて基準値が定められています。
層間変位が基準値を超えると、建築物の構造体に過度な応力が生じて損傷する可能性があります。また、層間変位が大きすぎると、建物の居住性や安全性に影響を及ぼす可能性もあります。
層間変位を小さくするためには、建築物の構造を強化したり、免震構造や制震構造を採用したりするなどの対策が講じられます。
層間変位を軽減するための対策
層間変位とは、建築物が受けるムーブメントのことです。地震や風などの外力によって、建物の各階が互いに水平方向に移動する現象を指します。層間変位は、建物の構造や設計に影響を与える重要な要素です。
層間変位を軽減するための対策としては、以下のようなものがあります。
1. 粘り強い構造を採用する
建物の構造を粘り強くすることで、層間変位を軽減することができます。粘り強い構造とは、外力によって変形しても容易に壊れない構造のことです。鉄筋コンクリート造や鉄骨造などの構造が粘り強い構造に分類されます。
2. 制振装置を設置する
制振装置は、建物の揺れを軽減する装置です。制振装置には、オイルダンパーや粘性ダンパーなど、さまざまな種類があります。制振装置を設置することで、層間変位を軽減することができます。
3. 免震構造を採用する
免震構造は、建物を地盤から切り離して、外力の影響を軽減する構造です。免震構造を採用することで、層間変位を軽減することができます。
また、層間変位を軽減するための対策として、建物の設計段階で考慮すべき点がいくつかあります。
1. 建物の形状を工夫する
建物の形状を工夫することで、層間変位を軽減することができます。例えば、建物を細長にしたり、建物の角部に欠き込みを入れたりすることで、層間変位を軽減することができます。
2. 開口部の位置を工夫する
開口部の位置を工夫することで、層間変位を軽減することができます。例えば、開口部を建物の端部に寄せることで、層間変位を軽減することができます。
3. 耐震壁を適切に配置する
耐震壁は、建物の地震に対する抵抗力を高める壁のことです。耐震壁を適切に配置することで、層間変位を軽減することができます。
層間変位は、建物の構造や設計に影響を与える重要な要素です。層間変位を軽減するための対策を講じることで、建物の安全性を高めることができます。
層間変位と耐震設計の関係
層間変位とは、地震や強風などによって建物が揺れたときに、各階の床や壁が水平方向に移動する量のことです。層間変位が大きいほど、建物は大きく揺れ、被害を受けやすくなります。
耐震設計において、層間変位を制御することは重要です。層間変位を制御するために、建物は剛性を高くするように設計されます。剛性とは、建物の揺れにくさのことです。剛性を高くすることで、建物の揺れを抑制することができます。
また、耐震設計においては、建物の重量をできるだけ軽くすることも重要です。建物の重量が軽ければ、地震や強風によって建物が受ける力が小さくなり、層間変位が小さくなります。
層間変位を制御することで、建物は地震や強風に対してより強くなり、被害を受けにくくなります。そのため、耐震設計においては、層間変位を制御することが重要です。
層間変位に関連する用語解説
層間変位とは、「建築物の受けるムーブメント」であり、建築物に地震や風などの外力が加わった際に、建築物の各階が互いに異なる変位を受ける現象のことです。
層間変位は、「建築物の耐震性能や居住性に大きな影響を与えます」。層間変位が大きい場合、建築物は倒壊したり、損傷したりする可能性が高くなります。また、層間変位が大きいと、建築物の居住性は損なわれ、居住者が不快感を感じたり、健康被害を被ったりする可能性があります。
層間変位に関連する用語として、「ドリフト」や「パンケーキ現象」などがあります。ドリフトとは、建築物の各階の変位を建築物の高さで割った値のことです。ドリフトが大きいほど、層間変位が大きいことを意味します。パンケーキ現象とは、建築物の各階が互いに重なって倒壊する現象のことです。パンケーキ現象は、層間変位が大きい場合に発生する可能性が高くなります。