参照元
地震力

※赤字部分は引用者（地震がよくわかる会）の加筆部分です。

[5]地震力
　　　　・地震力は、建築物の任意階に作用する層せん断力として求める。

　次に、地震力について説明します。
　最初に、地震について述べます。
　地震は、地殻の破壊現象です。地殻は、地表の土の部分より、もっと深い固い岩の部分を指します。通常、深さ約30〜40kmにあります。この地殻が破壊を起こして、その衝撃が地殻中を伝わって、地震となります。
　この破壊はある１点で起こっているのではなく、面的な広がりを持っています。このとき、最初に破壊が起こった点が震源、その真上の地表面上の点を震央と呼んでいます。
　地殻の破壊は、震源から発生し、周辺に拡大していきます。そしてある面積を破壊して終わります。この破壊された領域を震源域と言います。
　地震が発生すると、テレビ画面に震度いくらとかマグニチュードいくらとかいう数字が報じられますが、地震の震度は各地の揺れの強さを表す指標です。一方、マグニチュードは地震の規模とかエネルギーを表す指標です。
　例えば、ダイナマイトで地表を揺らす場合、ダイナマイトの量に相当するものがマグニチュードです。そして、その爆発によって、各地で観測される地面の揺れの強さが震度です。

層せん断力　上階の水平外力の合計　ΣW　＝＞　層せん断力　Qi　=　Ci　ΣW
（図は省略）

　地面は、地震によって振動します。一方、建物は、基礎を介して地面に固定されていますので、地震のエネルギーは基礎から建物の上部へと進入します。建物上部に入力された地震エネルギーは、建物を振動させようとし、建物は振動し始めます。
　通常、地震動は小さな縦揺れの後、大きな横揺れを生じます。そして、この横揺れの中でも、最初の10〜15秒の間に非常に大きな地震波を伴い、時と場合によっては、建物に甚大な被害をもたらすのです。
　このように地震によって建物は振動を起こしますので、これは振動現象です。そして、建物に甚大な被害をもたらす力は、振動による慣性力と言えます。
　慣性力は、質量と加速度の積で求められます。建物の高さ方向の質量分布は、通常床位置で極めて大きな値を持っていますので、床位置に質量が集中していると仮定しても差し支えません。
　設計では、地震によって床位置に作用する最大水平外力を予想し、その水平外力に対して、建物の各層が安全であるように部材断面を決定していくことになります。
　従って、建物各層に生じる最大せん断力の大きさを求め、各層が安全であるように設計することになります。
　水平方向の力の釣り合いを考えれば、各層のせん断力は、当該階よりも上の層に作用している水平外力の総和と等しくなります。従って、この当該階よりも上の層に作用する水平外力の和がその層に作用する地震力の大きさになります。これを層せん断力と呼んでいます。

層せん断力係数（Ｃｉ）
　　・Ｃｉ＝Ｚ・Ｒｔ・Ａｉ・Ｃｏ
　　・Ｚ：地震地域係数
　　・Ｒｔ：振動特性係数
　　・Ａｉ：地震層せん断力分布係数
　　・Ｃｏ：標準層せん断力係数

　ところで、建物重量(W)は建物の質量(m)と重力加速度(g)の積で与えられます。
　言い換えれば、建物の質量は建物重量を重力加速度で割ったものです。
　慣性力は質量(m)と加速度(a)の積ですから、その層の水平外力(P)は、P=a/g ×Wで表されることになります。
　１層建物の層せん断力(Q)は、水平外力（P）と等しいですから、Q=a/g×Wとなります。
　しかし、設計では多層建築物を考えなければなりません。そこで、層せん断力をQi=Ci×ΣWiとして求めています。ここで、Ciのことを層せん断力係数と呼んでいます。
　また、ΣWiは、当該階よりも上層の建物重量を表しています（層せん断力は、当該階よりも上層の水平外力の和と等しいですから）。
　設計では、層せん断力係数は、上式に示すように、地震地域係数と振動特性係数、地震層せん断力分布係数および標準層せん断力係数の積で求めることになります。それでは、次に地震地域係数、振動特性係数、地震層せん断力分布係数および標準層せん断力係数について説明します。

（後略）