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免震構造

地震大国日本と『免震』への関心

年間2000回を超える有感地震(震度1以上)が発生する地震大国・日本。各地で震災が起こり、様々な予測(例1・例2)が発表される中、地震の激しい揺れを受け流し、建物の価値を維持するとともに、建物内の人の安全を守るという新たな視点から開発された「免震」建物への関心が急速に高まっています。

例1)防災情報(内閣府防災担当)
http://www.bousai.go.jp/index.html
例2)首都直下地震被害想定(中央防災会議ホームページ)
http://www.bousai.go.jp/jishin/chubou/shutochokka/13/index.html

震災の死亡原因の約80%が建物の倒壊や家具の転倒による圧死・窒息

記憶に新しい阪神淡路大震災での死亡原因のうち77%が建物倒壊や家具の転倒による圧死・窒息となっており、普段は安全なはずの住居が震災時には一転して人命を奪う凶器となりえます。倒壊被害に及んだのは1981年以前に建てられた新耐震基準前の建物がほとんどですが、震災時に被害を最小限にくい止めるためにも、将来に優良な住宅ストックを残していくという社会的な意義は大きいと考えます。

「免震構造」と「耐震構造」〜地震に対する思想の違い〜

免震構造
「免震構造」による建物は、建物のダメージだけでなく、室内にいる人間の安全性をも考慮した地震の揺れを免震装置で吸収し、建物上部への地震エネルギーの伝わりを抑えます。耐震設計と比較して、大地震時には揺れの強さを1/3~1/5に抑えるため、建物へのダメージはもちろんのこと、室内での被害も抑えます。
耐震構造
「耐震構造」による建物は、震度4~5弱の地震に対してはほとんど損傷を受けず、震度5強以上の強い地震であっても倒壊を防止するレベルで作られています。地震に耐えるよう構造部を強靭・堅固に作っていき、建物全体で地震を受け止めます。建物が倒壊しない反面、揺れによる室内設備や家具の転倒、間仕切壁の破損など、生活機能を失うダメージを受けたり、室内での死傷者が出ることがあります。

「免震構造」と「耐震構造」の地震時状況イメージ

免震構造・・・揺れ幅が小さく緩やか
杭と建物を免震装置によって絶縁した免震建物。地震動の衝撃を免震装置で吸収する構造のため、建物は激しい揺れを免れます。そのため建物内の器物が倒れず、建物自体も損傷を受けません。
耐震構造・・・揺れ幅が大きく激しい
杭から建物までガッチリと地盤に固定される通常の耐震建物。地震動に対して耐力でこらえる構造のため、振動がそのまま伝わります。また、建物への負荷が大きく、地震が重なれば耐力が落ちていきます。

免震構造Q&A

免震構造とはどんな構造ですか?
免震建築は、地盤と建物を絶縁することで地震の衝撃を吸収し、建物だけでなく家具が倒れ被災することからも身を守ります。そこで、建物と地盤の間にバネのような積層ゴム(ゴムと鋼板を交互に何層も重ねたもの)を入れます。これにより、地震のエネルギーが建物に直接伝わらず、地震の揺れの強さが軽減されます。
免震構造の建物は、普通の建物とどこが違うのですか?
普通の建物は地面に直接固定されていますが、免震建物は「免震装置」というクッションの上に建物全体が乗った形になっています。免震装置そのものは床下にあるので通常は外からは見えませんが、免震建物は地面に対して横に移動できるように周囲にピットが設けられており、1階の床が地面から切り離されているのが外見上の違いです。
免震の効果はどの程度あるのですか?
免震建物の揺れの強さは、大地震の時には普通の建物の3分の1から5分の1ほどになります。また普通の耐震構造の建物では家具が倒れることがありますが、免震構造の場合は建物の「揺れの強さ」そのものを小さくしますので、このような被害も最小限に食い止めることが出来ます。
免震建物の中にいると、どのように感じるのですか?
大地震の時には、建物がゆっくりと揺れて、大きな船に乗っているような感じです。強い衝撃は感じられません。もちろん、地震の時以外は普通の建物と全く変わりません。
弱い地震でも効果があるのですか?
ごく弱い地震では、「免震」の効果ははっきりとは体感できません。これは、あまり弱い地震でも効くように柔らかくしてしまうと、風などの弱い外力でも揺れやすい建物になってしまうからです。「免震」の効果は、およそ震度3以上の地震で出るように設計されています。
どんな大きな地震が来ても大丈夫ですか?
免震建物を設計するときは、過去に実際に起こった大地震の観測データを使って、建物がどのように揺れるかを計算します。また、建設地の地質などの条件を加味して十分な余裕を見込んでいます。建物の耐用年数中に1回経験するかどうかの地震(関東大震災級の大きさ)に対して被害がないようにし、想定しうる最大級(阪神大震災級)の地震でも免震の機能は失いません。自然が相手ですのでその想定を更に上回る地震が絶対に来ないとは断言できませんが、確率的にほとんどありえないと言えます。
免震建物は縦揺れにも強いのですか?
免震装置の「積層ゴム」は、水平方向には柔らかく動いて地震の揺れが建物に伝わるのを防ぎますが、建物の重量を支えるために上下方向には硬くなければなりません。一般に地震の揺れの強さは上下より水平の方が何倍も大きいので、水平方向を免震するだけで十分な効果があります。上下動にたいしても、装置に損傷は出ない設計をしています。
地震の時、免震装置はどれくらい動くのですか?
地震や使用する免震装置により違いますが、大地震の免震装置で片側約20~40cm可動します。免震建物ではこの動く量を確保するクリアランスが50~60cm程設けてあります。

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