構造　勉強のメモ　4

過去問題　平成26年度1級建築士-学科Ⅳ構造

構造力学　H26-01～07

文章問題　H26-08～

H26-08

ピーク風力係数

ピーク風力係数 (Peak Wind Force Coefficient) は、建築物や構造物が風によって受ける圧力を評価するために使用される係数の一つです。建築物や構造物は、風によって横方向に力が加わることがあり、その力の大きさは風速に依存します。ピーク風力係数は、風速が最も大きい状況で建築物や構造物が受ける最大の力を表す係数であり、設計上重要なパラメータの一つです。

ピーク風力係数は、建築物や構造物の形状、大きさ、風向き、および風速などの要因によって異なります。建築物や構造物の設計時には、適切なピーク風力係数を使用して、安全な構造を確保する必要があります。

規定のピーク風力係数　告示（H12）14154号1項　建築物の構造関係技術基準解説書

規定のピーク風力係数に関する解説書は、建築物の構造関係技術基準解説書の中に含まれています。具体的には、平成12年（2000年）に出された告示（H12）14154号の中の1項で規定されています。

この規定では、建築物の地上部分における最大風速が40m/s以下の場合、建築物の高さと周囲地形に応じて、ピーク風力係数の値が規定されています。また、最大風速が40m/sを超える場合には、適切な風洞実験等によりピーク風力係数を評価する必要があるとされています。

建築物の構造には、地震などの自然災害に対する耐力が求められますが、風による負荷に対しても耐力が必要です。規定されたピーク風力係数を適切に考慮して、建築物の安全性を確保することが重要です。

多雪区域においては、暴風時又は積雪時の荷重を、積雪荷重と組み合わせる必要がある。　〇

多雪地域では、建築物や構造物にとって積雪による荷重が大きな問題となります。一方、暴風が吹くことも多く、暴風と積雪による荷重を同時に考慮する必要があります。

一般的に、建築物や構造物の耐荷性能は、設計時に規定された荷重に対して十分な強度を持つように設計されます。建築基準法では、多雪地域においては、暴風時や積雪時に建築物が受ける荷重を積雪荷重として評価し、建築物の耐荷性能を確保するように規定されています。

積雪荷重は、建築物や構造物に積もった雪の重量によって発生します。一方、暴風時には、建築物の側面や屋根面に風が当たり、建築物が受ける風圧が増加します。これらの荷重は、積雪荷重と組み合わせて設計荷重として評価されます。

建築物や構造物の設計時には、多雪地域特有の荷重に十分な余裕をもたせ、安全性を確保することが重要です。また、積雪や暴風の頻度や程度に応じて、設計荷重や構造の強度を適宜見直す必要があります。

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建築物の地上部分における各層の地震層せん断力Qiは、最下層の値が最も小さくなる。　×

建築物の地震時の耐力計算において、地上部分における各層の地震層せん断力Qiは、最下層の値が最も大きくなります。

これは、地震時に建築物が受ける力が、建物の下部に集中するためです。地震波が地盤に伝わり、地盤が揺れることで、建築物の下部に大きな力が加わります。そのため、最下層の層は、他の層に比べて大きな地震層せん断力を受けることになります。

一方、建築物の上部に行くにつれて、地震によって受ける力は小さくなる傾向があります。これは、建築物が上に行くほど柔軟性が増し、地震によって受ける力が分散されるためです。また、建築物の上部は、下部よりも軽量な構造になっている場合が多く、地震時に受ける力が小さくなる要因となります。

以上のような理由から、建築物の地上部分における各層の地震層せん断力Qiは、最下層の値が最も大きくなると言えます。このような性質を踏まえて、建築物の耐震性能を設計する必要があります。