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耐震性能は、地震発生時に建物が倒壊や損傷することを防ぐために必要な重要な性能です。
特に日本のように地震が頻発する地域では、建物の耐震性能が命を守る鍵となります。
その耐震性能を評価する指標として「耐震等級」があります。
耐震等級は、建物が地震にどれだけ耐えられるかを数値化したもので、以下の3つの等級に分けられます。
耐震等級1
・建築基準法の耐震性能を満たす最低水準。
・数百年に一度程度の大地震(震度6強—7程度)に対して倒壊や崩壊しないことが基準。
・数十年に一度の中規模地震(震度5程度)では、建物が損傷しないレベル。
耐震等級2
・耐震等級1の1.25倍の地震に耐えられる性能。
・主に学校や病院など、多くの人が利用する建物に採用される。
耐震等級3
・耐震等級1の1.5倍の地震に耐えられる性能。。
・警察署や消防署といった防災拠点となる建物に求められる水準。
耐震等級を確認する方法は3種類あります。それぞれの計算方法によって、同じ等級でも実際の耐震性能が異なる点に注意が必要です。
最も簡易的な方法で、以下の項目について確認します。
・壁量計算
・偏心率計算(四分割法)
・柱引抜計算(N値計算)
この方法は「最低限の基準」を満たすための計算であり、詳細な検証は行われません。
建築基準法の仕様規定に加え、以下の点を検証します。
・床や屋根の剛性(床・屋根倍率の確認)
・横架材接合部の性能
性能表示計算は、スパン表(梁の断面寸法を決める早見表)を利用して簡易的に耐震等級2や3を取得できるため、計算書は数枚程度と簡易です。
ただし、詳細な検証は行わないため、強度には限界があります。
許容応力度計算は、最も厳密な計算方法です。
柱、梁、基礎といったすべての部材にかかる力を詳細に計算し、建物全体の強度を検証します。
この方法では、以下の3つの分野を徹底的に調べます。
・壁の強さ
・部材の強さ
・地盤や基礎の強さ
計算資料(許容応力度計算書)は数百枚にも及び、計算に最低1か月は必要です。
その結果、耐震性能が非常に正確に把握できます。
仕様規定、性能表示計算、許容応力度計算の3種類を表にまとめました。
計算というキーワードが入っていないものについては、規定や表通りになっているかチェックするだけという意味です。
このように見ると、許容応力度計算は全て計算によって実証することがわかります。
耐震等級 | 1 | 2・3 | 2・3 |
計算方法 | 仕様規定 (建築基準法) | 性能表示計算 (品確法) | 許容応力度計算 (建築基準法) |
壁バランス | 簡易計算 | 簡易計算+α | 詳細計算 |
壁量計算 | 四分割法 | 四分割法 | 偏心率の計算 |
水平構面 | 仕様規定 | 床倍率の確認 | 水平構面耐力の計算 |
柱の座屈 | 小径・有効細長比 | 小径・有効細長比 | 有効細長比と許容応力度以下の確認 |
接合部の検討 | 筋交い端部・N値計算 | 仕様規定+α | 許容応力度以下の確認 |
横架材の検討 | 仕様規定 | スパン表 | 許容応力度以下の確認 |
基礎の検討 | 仕様規定 | スパン表 | 許容応力度以下の確認 |
弊社では、最も厳密な計算方法である許容応力度計算による耐震等級2を標準仕様としています。その理由を以下にまとめます。
同じ耐震等級であっても、計算方法によって強度が異なります。
・性能表示計算による耐震等級3:強度ランクは1.9—2.0程度。
・許容応力度計算による耐震等級3:強度ランクは2.4—2.7程度。
許容応力度計算による耐震等級2は、性能表示計算による耐震等級3と同等以上の強度を持っています。これにより、性能とコストのバランスが取れた設計が可能になります。
耐震等級3はさらに高い耐震性能を実現できますが、北陸地域では積雪荷重を計算に入れる必要があります。
これにより構造補強が必要となり、どうしてもコストが増加します。
弊社では、「性能とコストのバランス」を重視し、許容応力度計算による耐震等級2を推奨しています。
許容応力度計算による耐震等級2は、性能表示計算による耐震等級3と同等レベルの強度を持つため、安全性は十分に確保されています。
特に家族の安全を第一に考える方にとって、信頼できる選択肢です。
すべての部材にかかる力を詳細に計算するため、建物全体の強度が正確に把握できます。これにより、見えない部分まで安全性が確保されます。
性能表示計算よりも高い精度で耐震性能を確認できるため、災害時の安心感が得られます。
耐震等級3に迫る強度を持ちながら、コストを抑えた設計が可能です。
以上のことから弊社では、お客様の安全とコストのバランスを考え、許容応力度計算による耐震等級2を標準仕様としています。
もちろん許容応力度計算による耐震等級3への対応も可能なので、お気軽にご相談ください。