難しそうな話は、今回でおしまいです。
さて、建物の重さから、その建物が受ける地震の力が計算できました。
単位はトンです。 前回の事例では３階建ての、各階の地震力の計算例をお見せしましたし、１階自体は、ややこしい計算無しで、とにかく重さに0.2か、0.25か、0.3をかければよいことも説明しました。
では、その地震にどうやって対抗するのか。 それは「耐力壁」で対抗するということはいろんな場面でお話ししましたが、どれだけの量を配置すればいいのでしょうか。
これは、実はものすごく簡単です。
下の図のように、地震力を耐力壁の量が上回ればよい。
そして、耐力壁は、『長さ１ｍの倍率１の耐力壁は、200kgの地震に抵抗できる』ということが決められています。（研究や実験で導き出された）
耐力壁の倍率も法律できめらています。
そうすると、あとは必要な長さを割り出して、それが地震力を上回れば良いだけです。 それを書いたのが下の図です。
実際の例で計算してみると、前ページのモデルは、幅４ｍ、奥行き８ｍほどのかわいらしい３階建てを想定していたのですが、１階に加わる地震力は39.3kNすなわち、3.9トンです。 仮にたすき掛け筋交いを使うとすると、たすき掛け筋交いの倍率は法律で４と決められているので、幅91cm当たりの抵抗できる強さは、4x200x0.91=728kg/カ所ということになります。 後は、3.9トン(39.3kN)の地震に負けないカ所数だけ配置すればよいことになります。
構造計算。特に耐震設計って難しそう・・と思いがちですが、その原理は、実は本当に中学生レベルの、四則計算でも可能な、EXCELがあればあっという間に計算してくれる代物なのです。２．３階になると少し間に計算式が入りますが、こと１階に関しては、今までの説明の通りです。
おさらいをしてみましょう。
- ひたすら建物の重さ（材料の重さ）を計算する といっても、単位荷重の多くは示されているので、床や壁の数量を拾う方が大仕事
- 法律で決められている積雪荷重を加える。(２階または３階の床面積x60kg/m2)
- 雪が降る地域は雪の重さもいれる
- 全部の重さに、層せん断係数(0.2または0.25または0.3)をかけると１階の地震力が出る
- どんな耐力壁を使うか決める
- 耐力壁１カ所当たりの強さを計算する（91cmモジュールが多いので、上の例もそうしています）
- 地震力から耐力壁／カ所を割ると必要な箇所数が出る
それだけのことです。
理数系が強い人であれば、そして、その気になれば、誰でも自分の家の地震力を計算したり、必要な耐力壁の量を計算することが出来るのです。
注：使用する単位荷重が、自分の建物に合致しているか、多少の上積みが必要であるか、といったことはある程度の経験が必要ですが、それ以外は決められた係数を使った単純計算の繰り返しです。