構コメ 振動
構造コメンタール
1.7 振 動
重要ポイント
1.建物の振動
建物に影響する振動の主なものは、
地震の水平方向の振動。
バネの先におもりを付けて自由振動させた時の
固有周期の式を建物にも適用する。
建物の質量が床のレベルの一点に集中している
と考えたときのモデルでは
固有周期 T = 2 π√(m/k)
m:質量
k:バネ定数


2.建物のバネ定数
建物のバネ定数は水平剛性を用いる
一質点の片持柱では
k = 3EI/h3
剛なはりで結ばれたラーメンの柱
(柱脚がピンの場合)
k = 3EI/h3× 2(柱2本分)
(柱脚が固定の場合)
k = 12EI/h3× 2(柱2本分)

3.応答スペクトル
①同じ地震動によっても建物の固有周期により、
揺れ方(応答)は異なる。
1質点系の構造物に地震動を入力した時の
構造物の変位、速度、加速度の最大応答値を、
その系の固有周期を横軸にとって示したもの
を応答スペクトルという。
応答スペクトルには
a ) 変位応答スペクトル

b ) 速度応答スペクトル

c ) 加速度応答スペクトル

がある。
地震により建物に作用する水平力は、
質量と加速度の積なので、
加速度応答スペクトルは、
地震力と密接な関係がある。
②建物の振動は永久に続くものではなく、
様々な要因で減衰が起こるが、
応答スペクトルの値はその減衰により変化し、
減衰が大きいと応答値は小さくなる、
4.多層骨組の振動
①多層階の建物では質点が階層分だけあり、
振動モードが質点数だけ存在する。
②全ての質点が同じ方向に揺れているものを
一次振動モードといい、
この時の周期を一次固有周期という。
③振動モードには、
その次数と同じ数の節(不動点)が存在する。
④建築物の一次固有周期は高さから概算できる。
鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造
T = 0.02 h
鉄骨造、木造
T = 0.03 h
( h:高さ [ m ] )

5.減衰
(1) 粘性減衰
弾性範囲内での内部減衰の一般的な値
鉄筋コンリート構造の方が大きい
・鉄筋コンリート構造 3%前後
・鉄筋コンリート構造 2%前後
(2) 履歴減衰
塑性変形能力が高いほど、減衰性が大きい。
☆構造設計 の基本理解と暗記に役立つ本
ゼロからはじめる建築の「構造」入門
1.7 振 動
重要ポイント
1.建物の振動
建物に影響する振動の主なものは、
地震の水平方向の振動。
バネの先におもりを付けて自由振動させた時の
固有周期の式を建物にも適用する。
建物の質量が床のレベルの一点に集中している
と考えたときのモデルでは
固有周期 T = 2 π√(m/k)
m:質量
k:バネ定数


2.建物のバネ定数
建物のバネ定数は水平剛性を用いる
一質点の片持柱では
k = 3EI/h3
剛なはりで結ばれたラーメンの柱
(柱脚がピンの場合)
k = 3EI/h3× 2(柱2本分)
(柱脚が固定の場合)
k = 12EI/h3× 2(柱2本分)

3.応答スペクトル
①同じ地震動によっても建物の固有周期により、
揺れ方(応答)は異なる。
1質点系の構造物に地震動を入力した時の
構造物の変位、速度、加速度の最大応答値を、
その系の固有周期を横軸にとって示したもの
を応答スペクトルという。
応答スペクトルには
a ) 変位応答スペクトル

b ) 速度応答スペクトル

c ) 加速度応答スペクトル

がある。
地震により建物に作用する水平力は、
質量と加速度の積なので、
加速度応答スペクトルは、
地震力と密接な関係がある。
②建物の振動は永久に続くものではなく、
様々な要因で減衰が起こるが、
応答スペクトルの値はその減衰により変化し、
減衰が大きいと応答値は小さくなる、
4.多層骨組の振動
①多層階の建物では質点が階層分だけあり、
振動モードが質点数だけ存在する。
②全ての質点が同じ方向に揺れているものを
一次振動モードといい、
この時の周期を一次固有周期という。
③振動モードには、
その次数と同じ数の節(不動点)が存在する。
④建築物の一次固有周期は高さから概算できる。
鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造
T = 0.02 h
鉄骨造、木造
T = 0.03 h
( h:高さ [ m ] )

5.減衰
(1) 粘性減衰
弾性範囲内での内部減衰の一般的な値
鉄筋コンリート構造の方が大きい
・鉄筋コンリート構造 3%前後
・鉄筋コンリート構造 2%前後
(2) 履歴減衰
塑性変形能力が高いほど、減衰性が大きい。
☆構造設計 の基本理解と暗記に役立つ本
ゼロからはじめる建築の「構造」入門
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