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耐震設計法の経緯

煙突耐震設計法の経緯
1950年
(昭和25年)
『建築基準法』制定
施工令第9章−工作物−の139条に、次のように煙突の水平震度が定められた。
−「煙突は、水平震度を0.3として計算した地震力に耐える構造としなければならない。ただし、基礎については、水平震度を0.2として計算した地震力に耐える構造とすることが出来る。」

十勝沖地震(1968年)後、日本建築学会「鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説」の第5次改訂に際して、福井地震(1948年)による煙突被害例などを見直し、煙突の地震応答性状を基本とする設計用地震力についての検討が進められ、その成果が1976年に刊行された『鉄筋コンクリート煙突の構造設計指針』の中に示された。それまでの水平震度0.3に代わり、煙突の固有周期に応じたベースシャー係数、およびベースモーメントの分布が示された。

1977年
(昭和52年)
『新耐震設計法案』が発表される。

1981年
(昭和56年)
建築基準法施行令改正が施行される。この施行令改正に伴い、建設省(現・国土交通省)告示第1104号「煙突の基準を定める件」が告示される。

1982年
(昭和57年)
『煙突構造設計指針』が(財)日本建築センターより刊行される。

 
改正による新旧比較
 
 旧建築基準法
 「煙突は、水平震度0.3として計算した地震力に耐える構造としなければならない。ただし、基礎については、水平震度を0.2として計算した地震力に耐える構造体とすることが出来る。」と規定され、

    ある部分の重さ(荷重) × 一定の係数(水平震度) = その部分に作用する地震力

 上式より得られた地震応力と煙突の保有耐力との比較により安全性の確認を行う。

 新建築基準法
 ある高さの部分が支える部分に作用する全体の地震力を計算することとし、その数値は当該支えられる部分の重さ(荷重)に、当該高さにおける地震せん断力係数を乗じて計算する。
 建設省(現・国土交通省)告示第1104号「煙突の基準を定める件」に煙突の地上部分の地震力によって生じる曲げモーメント、及びせん断応力の計算式が具体的に示されている。
 この式から、ベースシャー係数、並びにベースモーメント係数、の値の標準は0.3であって、せん断力係数、モーメント係数の分布は煙突頂部を0とする直線としている。
  なお、煙突の地下部分に作用する地震力は一般建築物と同じく、施工令第88条4項に基づく水平震度によって算定する。

 地上部分の地震力
 地震力によって生じる曲げモーメント及びせん断力は、当該煙突の各部分の高さに応じ、それぞれ次の式によって計算する。
 
  せん断応力   Qi = Csi × W
  曲げモーメント  Mi = 0.4 × H × Csi × W

 この式において、H、CsiおよびWはそれぞれ次の数値を表すものとする。

H 煙突の地盤面からの全高さ
Csi 煙突地上部分の高さ方向の応力の分布を表す係数で、計算しようとする当該煙突の部分の高さに応じて次の式に適合する数値
       Csi ≧ 0.3 × Z ×(1-hi/H)
令第88条第1項に規定するZの数値
hi 煙突の地上部分の各部分の地盤面からの高さ
煙突の地上部分の固定荷重と積載荷重との和

 
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