題名：構造特性係数Ｄs

過去問・類似問題

構造 R01-26
構造特性係数Ｄsは、一般に、架構が靱性に富むほど小さくすることができる。

問題１ 正

問題２ 構造 H26-24改
必要保有水平耐力Ｑunは、各階の変形能力を大きくすると小さくなる。
問題２ 正。変形能力が大きい（＝靱性が高い）ほど、構造特性係数Ｄsは小さくなり、必要保有水平耐力は小さくなります。

覚え方・解説

・まずは、問題１、２の中に出てくる用語「靱性」「変形能力」について確認しておきましょう。これもとっても大事な内容です。

「靱性が高い」＝「粘り強い」＝「塑性変形能力が高い」＝「変形能力が高い」
・すべて、同じ意味です。
・すべて、降伏後に抵抗力が急激に低減することなく、塑性域でも変形し続ける能力が高い、という意味です。

・さて、本題の必要保有水平耐力Ｑunと構造特性係数Ｄsの話をしましょう。
・「必要保有水平耐力」は、文字通り「保有水平耐力」として最低「必要」な値です。
・具体的な算出方法は次のとおりです。
（必要保有水平耐力Ｑun）＝（構造特性係数Ｄs）×（形状係数Ｆes）×（Ｃ0＝1.0の大地震時の地震層せん断力Ｑud）
・では、「必要保有水平耐力」は何を意味しているのか？ ―――――――――――――――――――――――――――――――――――
必要保有水平耐力とは、ズバリ、
「標準せん断力係数Ｃ0＝1.0の大地震のエネルギーを吸収するのに必要な力」です。

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・「保有水平耐力」が「必要保有水平耐力」以上であれば、Ｃ0＝1.0の大地震のエネルギーを吸収できるので倒壊しないというわけです。

■「必要保有水平耐力Ｑun」と「Ｃ0＝1.0の大地震時の地震層せん断力Ｑud」との違いは？
① 必要保有水平耐力Ｑunは「大地震のエネルギーを吸収するのに必要な力」
② Ｑudは「大地震時の地震層せん断力」

・初めに、「保有水平耐力」が「② 大地震時の地震層せん断力Ｑud」以上であれば、大地震でも倒壊しません。
・必要保有水平耐力のベースが「② 大地震時の地震層せん断力Ｑud」である理由です。これは「力」だけで耐えている状態です。
・一方、②ほどの「力」は無くても、「靱性＝変形能力」が高ければ、大地震のエネルギーを吸収でき、倒壊を防ぐことができます。
・つまり、大地震のエネルギーを吸収するには、「力」で耐えるだけでなく「靱性＝変形能力」で吸収することもできるのです。
・なぜなら、「力」×「変形」＝仕事＝エネルギーだからです。
・したがって、「靱性＝変形能力」が高ければ、「② 大地震時の地震層せん断力Ｑud」より小さな力でも、大地震のエネルギーを吸収できるのです。
・その力が「① 大地震のエネルギーを吸収するのに必要な力」すなわち「必要保有水平耐力Ｑun」です。
・そして、ベースである「② 大地震時の地震層せん断力Ｑud」からどれだけ小さくできるかを表すのが「構造特性係数Ｄs」です。

―――――――――ポイント―――――――――
靱性が高いと、
構造特性係数Ｄsは小さくなる。
必要保有水平耐力も小さくなる。

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