地震力とは？令第88条の算定式Ci=Z・Rt・Ai・C0と各係数の役割
ルート君
建物にかかる地震力って、どうやって計算するの？
地震力は、令第88条の式 Ci = Z・Rt・Ai・C0 で計算します。
各階に作用する地震力（設計用地震力）は令第88条第1項に定める式で算定します。
令第88条の地震力はどんな式で計算するのか
建築基準法施行令 第88条第1項（地震力）
地震力については、（中略）各階に作用する地震力は、その階以上の部分の固定荷重と積載荷重との和（中略）にその階の地震層せん断力係数を乗じて計算しなければならない。
地震力Qiはどうやって求めるのか
地震力 Qi = Ci × ΣWi
| 記号 | 意味 |
|---|---|
| Qi | i階の地震層せん断力（i階の全柱・耐力壁が水平力に抵抗する合計力） |
| Ci | i階の地震層せん断力係数（= Z × Rt × Ai × C0） |
| ΣWi | i階以上の全重量の合計（固定荷重＋地震用積載荷重） |
ΣWiは「i階の重量だけ」ではなく、i階から屋根まで全ての重量の合計です。
下の階ほど上の重量を全部支えているため、1階のQiが最も大きくなります。
多雪区域では、地震時の荷重の組み合わせに積雪荷重の35%（0.35S）を加えます（G＋P＋0.35S＋K。令第82条第1号）。
地震層せん断力係数Ciはどう計算するのか
地震層せん断力係数 Ci = Z × Rt × Ai × C0
| 記号 | 意味と要点 |
|---|---|
| C0（標準せん断力係数） | 一次設計（許容応力度計算）では0.2以上、保有水平耐力計算（ルート3）では1.0以上。設計段階によって使い分ける。 |
| Z（地震地域係数） | 建設地の地震活動度による係数。0.7〜1.0の範囲で、多くの都市部はZ=1.0、沖縄はZ=0.7（最低値）。昭和55年建設省告示第1793号で地域ごとに指定。 |
| Rt（振動特性係数） | 建物の固有周期Tと地盤種別の特性周期Tcで決まる。T≦TcのときRt=1.0。固有周期TはRC造でT=0.02h、鉄骨造でT=0.03h（hは建物高さm）。 |
| Ai（高さ方向分布係数） | 1階が最も小さく、上階になるほど大きくなる。上階ほど地震時の揺れが増幅されることを反映。1階のAi=1.0を基準に算定。 |
標準せん断力係数C0の特例はあるのか（令第88条第2項）
建築基準法施行令 第88条第2項
第1項の標準せん断力係数は、0.2以上としなければならない。ただし、特定行政庁が指定する区域内における木造の建築物にあっては、0.3以上としなければならない。
通常のCo最小値は0.2ですが、特定行政庁が「著しく軟弱な地盤」として指定した区域内の木造建築物は0.3以上が必要です。
保有水平耐力計算（ルート3）では令第88条第3項によりCo≧1.0とします。
地下部分の地震力はどう計算するのか（令第88条第4項）
建築基準法施行令 第88条第4項
建築物の地下部分の各部分に作用する地震力については、当該部分の固定荷重と積載荷重との和に、水平震度を乗じて計算しなければならない。
水平震度 k ≧ 0.1（1 − H/40）× Z（Hは地盤面からの深さ（m）、20mを超えるときは20とする）
| 部位 | 計算式 | 根拠 |
|---|---|---|
| 地上部分 | 地震力 Qi = Ci × ΣWi（Ci = Z × Rt × Ai × C0） | 令第88条第1項 |
| 地下部分 | 地震力 Qi = k × Wi（k：水平震度） | 令第88条第4項 |
地下が深くなるほど k が小さくなります（H=20mのとき k = 0.1 × 0.5 × Z = 0.05Z）。
地下部分には固有周期・Ai分布の概念は適用しません。
試験で問われやすいポイント
- 平成27年 学科3 問52（選択肢4誤）：地下部分の地震力計算では「地震層せん断力係数Ci」ではなく「水平震度k」を使う。地下は深くなるほど水平震度が低減される（令第88条第4項）。「地上と同じCi式を使う」とする記述が誤り。
- 標準せん断力係数C0の最小値：一次設計では0.2以上（令第88条第2項）。保有水平耐力計算（ルート3）では1.0以上（令第88条第3項）。「0.2」と「1.0」の使い分けが出題される。
- Ai分布の方向：1階が最も小さく、上階になるほど大きくなる（告示第1793号）。「上階の地震力が1階より大きくなる」という計算結果の理由としてAi分布が問われる。
一問一答
Q. 一次設計（許容応力度計算）での標準せん断力係数C0の最小値はいくつか（令第88条第1項）。
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0.2以上。保有水平耐力計算（ルート3）では1.0以上とする（令第88条第3項）。設計フェーズによって最小値が異なる。
Q. Ai分布について、1階と最上階のAiの大小はどちらが大きいか（告示第1793号）。
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最上階のほうが大きい。Aiは1階が最小で上階になるほど大きくなる。上階ほど地震時の揺れが大きくなることを反映している。
Q. 地下部分の地震力計算にCi = Z × Rt × Ai × C0 の式は使えるか（令第88条第4項）。
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使えない。地下部分は令第88条第4項に定める水平震度kを用いて計算する。地下が深くなるほど水平震度は小さくなる（平成27年 学科3 問52）。
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参照
- 建築基準法施行令 第88条（地震力）
- 建築基準法施行令 第82条第1号（多雪区域の地震時荷重の組み合わせ）
- 昭和55年建設省告示第1793号（Z・Rt・Aiの算定）