短柱とは？腰壁・垂れ壁によるせん断破壊と帯筋増配・スリットによる対策（令第77条）

短柱は、腰壁や垂れ壁によって柱の有効長さが短くなり、せん断破壊を起こしやすくなった柱のことです。

短柱とは、腰壁や垂れ壁によって柱の内法高さが拘束され、柱の有効高さが短くなった状態の柱です。

短柱は地震時に曲げ変形よりもせん断破壊が先行しやすく、耐震性能が著しく低下します。1981年以前の建築物に多く見られる構造的な脆弱性です。

短柱はどのようにして生じるのか

RC造のラーメン架構では、窓下に設ける腰壁（腰高の壁）や窓上の垂れ壁（たれかべ）が柱に拘束されると、柱の内法高さが設計値より短くなります。

短柱のせん断破壊はなぜ危険なのか

柱の変形能力と破壊モードは、せん断スパン比（有効高さ÷柱せい）によって変わります。

帯筋を増やすことで短柱問題はどう改善されるのか（令第77条）

令第77条は、RC造の柱の帯筋（フープ筋）の最大間隔・径・比率を定めています。

帯筋を増配（間隔を密にする）することで、柱のせん断耐力と変形能力を高め、短柱化した場合でもせん断破壊を防止できます。

保有水平耐力計算（ルート3）でより高い靭性ランク（小さいDS値）を得るには、帯筋比をpw ≧ 0.3%以上に高めるなどの措置が告示（告示第1792号）に規定されています。

構造スリットを設けると短柱化をどう防げるのか

腰壁・垂れ壁が存在しても、柱との間に構造スリット（縁切り）を設けることで、壁と柱の一体化（拘束）を防ぎ、柱の有効高さを全高に維持できます。

令第74条（コンクリート強度）と短柱対策はどう関係するのか

令第74条はRC造のコンクリートの設計基準強度と調合管理強度を定めており、高強度コンクリートを使用する場合の規定が示されています。

短柱の場合、コンクリート強度が高いほどせん断耐力も高まりますが、スリットや帯筋の増配による対策が基本となります。

なぜ短柱のせん断破壊は建物全体の崩壊につながるのか

せん断破壊は曲げ破壊と異なり、急激な耐力喪失（脆性的な崩壊）を伴います。

曲げ降伏先行の柱は変形しながらも耐力を維持しますが、せん断破壊した柱は瞬時に耐力がほぼゼロになります。

その結果、当該階の水平力を支える柱が機能を失い「層崩壊」が起きます。

1981年以前の旧耐震基準の建物に短柱が多いのは、旧基準では地震力の設定が小さく柱のせん断耐力の検討が不十分だったためです。

既存不適格建築物の耐震改修では、短柱の解消（スリット設置・帯筋増配）が重要な対策となります。

構造スリットを入れると耐力が下がるのか

完全スリットを設けると腰壁・垂れ壁の拘束が切れ、見かけ上の水平剛性は「下がる」ように見えます。

しかし実際には、短柱のせん断破壊（最悪の破壊モード）を回避し、柱の変形能力（靭性）が確保されます。

スリットの有無で変わるのは「耐力の大小」ではなく「破壊モードの脆性・靭性」です。

この点が試験で問われます（令和3年 学科4 問95 選択肢2）。

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