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地震力,風圧力,積載荷重,etc… 建物が耐える力や荷重について

人が暮らす建物にはあらゆる方向からいろいろな力が加わります。家を建てたいと思って設計する際はこれらの力を正しく評価することが重要です。

垂直にかかる力と水平にかかる力

建物にかかる力は大きく分けて垂直方向にかかる「鉛直荷重」と水平方向にかかる「水平力」の2つに分けられます。水平力には風の力による風圧力と地震の力による地震力があります。建物によって地震力を重視する場合もあれば、風圧力を重視する場合もあります。一方鉛直荷重とは建物そのものの重さである固定荷重、家具や住人の重さなどの積載荷重、多雪地帯では重要となる積雪荷重などがあります。建物に常にかかる荷重のことを長期荷重、地震のように限定された期間作用する荷重のことを短期荷重といいます。

風圧力と地震力の違いは?

さて、水平力の2つについてより詳しく説明したいと思います。風圧力とは建物表面に風が当たり建物を押したり引いたりする力のことです。風速が速ければ速いほど、風を受ける側の建物の高さが高いほど風圧力は強くなります。実際に建物が風を受けると建物の隅部に大きな荷重がかかりますので、建物の強度もそれにあわせて検討する必要があります。もう一つの地震力とは、いわずもがな地震によって地盤が揺れることによって上に載っている建物にかかる力です。地震力は建物が重ければ重いほど、高ければ高いほど大きくなります。

まとめ

如何だったでしょうか。家を建てる際には縦横あらゆる方向からかかる力を考慮しなければなりません。地震に強い家を作る為には、今回ご紹介した以外にも建物固有周期や地盤の硬さで変わる振動特性係数などもしっかりと検討する必要があります。

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