建築構造の荷重設計コード

地震荷重計算ツール(地震層せん断力・Ai分布)

建築構造の荷重

今回は、建物の各階に作用する地震層せん断力をブラウザで計算できる「地震荷重計算ツール」を作ったので紹介したいと思います。

地図で建物の場所を選ぶと地域係数 Z が自動で入り、建物の高さと各階の重量を入力するだけで、固有周期 T・振動特性係数 Rt・Ai 分布・地震層せん断力係数 Ci・地震層せん断力 Qi を途中計算つきで求めます。手計算の確認や建築士試験の勉強にも使えます。ぜひ使ってみて下さい!!

期間限定公開とします、今後有料になるかもしれません。ご了承ください。
不具合・改善案がありましたら、コメント欄よりご連絡ください。

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地震荷重計算ツール

下のツールで計算できます。入力すると、すぐに結果が更新されます。

別のタブで開きたい場合はこちらから開けます。

このツールでできること

  • 地図から地域係数 Z:国土地理院の地図をクリックするか住所で探すと、昭和55年建設省告示1793号の Z が入ります(合併で区域により値が分かれる市は旧市町村ごとに選べます)
  • 地盤種別(第1〜3種)と標準せん断力係数 Co(0.2・0.3・1.0・任意)を選択
  • RC造・SRC造、鉄骨造・木造、混構造(部分ごとの高さから α を計算)の固有周期 T、固有値解析などの T の直接入力
  • 1〜20階建ての各階の重量から、Ai 分布・Ci・Qi・各階の地震力 Pi を計算
  • 各階の地震力と地震層せん断力の図
  • T → Rt → Ai → Ci・Qi の途中計算をすべて表示
  • A4用紙1枚に計算書として印刷

計算はお使いのブラウザの中で行います。地図で場所を選んだときだけ、その地点の位置を国土地理院のサービスに送って市区町村を調べます。

使い方

  1. A 地域・地盤・設計の条件:「地図から選ぶ」にチェックを入れて地図をクリックするか住所で探します(プルダウンで Z を選ぶこともできます)。地盤種別と Co を選びます。
  2. B 固有周期 T:構造を選び、建物の高さ h を入力します。混構造ではRC造・SRC造の部分と鉄骨造・木造の部分の高さを入力します。
  3. C 各階の重量:階数を選び、上の階から順に重量 wi(固定荷重+地震用の積載荷重)を入力します。
  4. 結果を確認する:図とまとめの表、その下に途中計算①〜④が表示されます。「A4で印刷」で計算書として印刷できます。

計算方法

固有周期 T と振動特性係数 Rt

T = h(0.02 + 0.01α)
T < Tc のとき Rt = 1、Tc ≦ T < 2Tc のとき Rt = 1 − 0.2(T/Tc − 1)2、2Tc ≦ T のとき Rt = 1.6Tc/T

詳しくは振動特性係数Rtとはで解説しています。

Ai 分布

Ai = 1 + (1/√αi − αi) × 2T/(1 + 3T)、αi = ΣWi / ΣW

詳しくはAi分布とはで解説しています。

地震層せん断力係数 Ci・地震層せん断力 Qi

Ci = Z·Rt·Ai·Co、Qi = Ci·ΣWi、Pi = Qi − Qi+1

詳しくは地震層せん断力係数Ciとは・地域係数Zとはをご覧ください。

注意点

  • 地下部分の地震力(k = 0.1(1 − H/40)Z)、屋上突出部・片持ち部分の局部震度は計算していません。
  • Rt は告示1793号の略算式で求めています(地盤調査などによる低減は考慮していません)。
  • 地域係数 Z は告示の地方の区分を現在の市区町村に当てはめた値です。特定行政庁が独自に割り増しを求めている地域もあるので、所管の行政庁にも確認してください。
  • 計算結果の利用は自己責任でお願いします。重要な設計では手計算などで確認してください。

まとめ

今回は地震層せん断力をブラウザで計算できる「地震荷重計算ツール」を紹介しました。地震荷重の手計算の確認や、建築士試験の勉強にぜひ使ってみて下さい!!

地震荷重の考え方は地震荷重とはで解説しています。

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