古川先生の構造設計入門

本江正茂 @masashige_motoe

古川先生の建築構造設計入門。意匠図をみて、まず一番最初にやることは？ →建物自体の重さを知ること。

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鉄筋コンクリート4階建。平面8m×10m。自重は？ →470t。1.5t/m2が目安。

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鉄骨造だと重さは半分。0.75t/m2。

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密度。コンクリート 2.3t/m3。鋼 7.8t/m3。

本江正茂 @masashige_motoe

同じ面積なら鋼はコンクリートの10倍強い。

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自重だけなら、300角のコンクリートの柱で470tの建築は支持できる。そのくらいコンクリートは強い。

本江正茂 @masashige_motoe

塔が自重で圧壊するのは、コンクリートだと1500mぐらい。鋼なら5000mいける。

本江正茂 @masashige_motoe

エッフェル塔の鉄を溶かして基礎(145m角)に敷き詰めると、厚みはわずか6センチ。それっぽっちの鉄で300mの高さの塔を支えている。

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しかし、建築は自重＝垂直荷重だけではすまない。地震で水平に力がかかる。地面が動いて、建物に「慣性力」が生じる。

本江正茂 @masashige_motoe

自重を支えるだけの柱では、水平力0.01Gにしか耐えられない。鉛直荷重を無視。ざっくりいうと、0.01Gは震度3ぐらい。頻繁にありうる震度5強で0.2G。これには耐えること。起きうる震度6強で0.5G。これでも倒壊しないこと。

本江正茂 @masashige_motoe

地震力の入力に対し応答は2.5〜3倍ぐらいに増幅してしまう。免震だと0.5倍ぐらいに減らせる。つまり1/6にできる。

本江正茂 @masashige_motoe

恐るべきは共振。ビデオ見るだけで鳥肌立つな、これ。

本江正茂 @masashige_motoe

ファンズワース邸の構造設計。スパン8.9m。長手25mぐらい。ピロティ1.4m、主階3.3m。イリノイでは地震なしで設計されてる。自重は、屋根は70t、床が170tぐらいある。

本江正茂 @masashige_motoe

ファンズワース邸。スパンが大きいので梁がたわむ。梁中央で27mm下がる計算。もし地震が来たら、ピロティと床の接合部が壊れる。柱が折れるか、床が外れるか。

本江正茂 @masashige_motoe

ファンズワース邸。震度5で層間変形角 ピロティ1/22 一階1/33 におよぶ。倒壊状態。日本に持って来るなら、柱は300角を要す。今は200×200 のH。

本江正茂 @masashige_motoe

以上、古川先生の建築構造設計入門でした。