層間変形角・剛性率・偏心率とは？ルート2の検討項目をわかりやすく解説
地震に強い建物の条件は、強さだけではありません。「変形しすぎない」「上下方向に偏らない」「平面的にねじれない」こと。これを数値で確かめるのが層間変形角・剛性率・偏心率で、構造計算ルート2の中心的な検討項目です。
層間変形角：各階がどれだけ傾くか
地震時に、ある階の床と上の階の床がどれだけ水平にずれるか（層間変位 δ）を、階高 h で割った値です。
層間変形角 = δ / h ≦ 1/200
δ：層間変位（一次設計用地震力による弾性変形）／ h：階高。帳壁・内外装材に著しい損傷のおそれがない場合は 1/120 まで緩和可。
図：層間変形角は「階の傾き」。大きいと仕上げ材の損傷や帳壁の脱落につながる
変形を制限する目的は、骨組みより先に外壁・サッシ・間仕切りなどの二次部材が壊れるのを防ぐことです。階高3mなら、許される層間変位は 3000/200 = 15mm。意外と小さいことがわかります。
剛性率：高さ方向のバランス（6/10以上）
各階の硬さ（層間変形角の逆数）が、全階の平均に対してどの程度かを表す指標です。
剛性率 Rs = 各階の剛性 ／ 全階の平均剛性 ≧ 6/10
特定の階だけ柔らかいと、地震のエネルギーがその階に集中して層崩壊を起こします。典型例が、1階だけ壁のないピロティ形式（駐車場マンションなど）。1995年阪神・淡路大震災では1階が潰れる被害が多発しました。剛性率6/10を下回る場合は、ルート3（保有水平耐力計算）で安全性を直接確認する必要があります。
偏心率：平面のバランス（15/100以下）
建物の重心（重さの中心）と剛心（硬さの中心）のずれを表す指標です。
偏心率 Re = 偏心距離 e ／ 弾力半径 ≦ 15/100
e：重心と剛心の距離。剛心＝水平力に抵抗する要素（壁・ブレース）の配置の中心。
地震力は重心に作用し、建物は剛心を中心に回転しようとします。両者がずれていると建物はねじれて、剛心から遠い側の柱・壁に変形が集中します。ブレースや耐震壁を片側に寄せて配置すると偏心が大きくなるため、平面的にバランスよく配置することが大切です。
POINT（試験頻出）
- 数値の暗記：層間変形角 1/200（緩和1/120）、剛性率 6/10以上、偏心率 15/100以下。
- 剛性率は「上下方向のバランス」、偏心率は「平面方向のバランス」。
- 剛性率・偏心率を満たせない場合は、ルート3で保有水平耐力を確認すればよい（Fes係数で割増）。
あわせて確認
これらの検討がどのルートで必要になるかは「許容応力度計算とは？構造計算ルートの全体像」、地震力の求め方は「地震力の計算方法」をどうぞ。
まとめ
- 層間変形角（δ/h≦1/200）は二次部材を守るための変形制限。
- 剛性率（≧6/10）は「柔らかい階」を作らないための高さ方向のバランス指標。ピロティに注意。
- 偏心率（≦15/100）は「ねじれ」を防ぐための平面バランス指標。壁・ブレースは偏りなく配置する。