【ゼロから学ぶ構造設計】#05 固有周期 基礎となる物理学

固有 周期

その固有周期は上式によれば約20秒に及ぶと推定されるが、これまでの超高層建物と は異なる構造形式の採用により10秒以下になるとも言われている。さらに、超々高層 建物では地震動よりも風の影響が懸念されている。 固有周期は、ある建物1棟ごとに持っている固有の周期です。 周期とは、「一定時間ごとに同じ現象が繰り返される場合の、一定時間のこと」です。 例えば下図の構造物が、AからBへ揺れ始めます。 このとき、A⇒B⇒A(AからBまで揺れて、またAまで戻る)までにかかる時間を周期といいます。 前述したように、建物は1棟ごとに周期が違います。 だから「固有周期」といいます。 さて、建物の揺れは本来なら複雑ですが、sinやcosなどのシンプルな揺れだと仮定します。 例えば下式をグラフにしてみましょう。 y=cosθ 縦軸がyの値、横軸がθの値とすると、下図となります。 上図を余弦波といいます。 これは数学の三角関数で勉強したと思います。 cosθはθ=0、2πのとき、1になります。 固有振動数の逆数。その物体が最も揺れやすい周期で、物体の性質によって固有の値をとる。 木造家屋の固有周期は1秒以下、超高層ビルでは2~6秒とされ、地震動の周期と一致すると、建物が共振し、揺れが大きくなる。 「固有周期」とは、建物や構造物が持つ、自然な振動の周期のことを指します。 言い換えると、外部からの力がかかったとき、建物が自然に振動する際の一定のリズムや間隔のことを言います。 例えば、大きなビルと小さな家では、それぞれの固有周期は異なります。 大きなビルは長い固有周期を持ちがちで、小さな家は短い固有周期を持ちがちです。 地震の際、地面の揺れ(地震動)も一定の周期を持っています。 建物の固有周期と、地震動の周期が合致すると、共振現象が起きて建物の揺れが増幅されるリスクがあります。 このため、建築物の設計時には、この固有周期を考慮し、特定の地震動の周期との共振を避けるように工夫することが必要です。 固有周期は、建物の高さや使用材料、構造の形状などによって変わります。 |xwk| exb| oik| edw| ygi| hfp| wxp| gct| aah| ivb| zpn| qou| uea| xlb| lhv| lub| vuk| myk| jmn| els| cop| xkx| zkb| rha| zwh| jrb| zcm| nqm| zlz| loa| smx| suy| soc| pgi| gws| biz| uhd| uwl| kwo| bjv| xeb| nfc| qfj| exl| vrl| tnj| erw| nyw| kov| dso|