三井健太のWEBマンション講座

 長周期地震動が恐いタワーマンション
 

高層建築では通常の震動よりも、長い周期で揺れる「長周期地震動」が“最大の敵”と

されています。海洋型の巨
大地震が発生したら、ゆっくりとした揺れが数分以上続くと言われます。

この揺れと、免震ビル固有の揺れの周期が重なると「巨大な破壊力」になる恐れがあるためです。

誤解してほしくないことは、「ゆっくり揺れる」と言っても、高層ビルの30階の室内の揺れを

実験で再現すると、固定されていない家具やロッカーなどが倒れ、キャスターがついたコピー機が

室内を暴走し、壁に穴を開けるなどしているのです。

また、「揺れが大きいと、特定のビルの中だけ水道や電気、ガス管が破損し、

高層の部屋は孤島のようになる恐れがあります。


地上にいる人がガタガタ、グラグラと感じる通常の揺れは、周期(1往復の揺れにかかる時間)

が0.5〜2秒程度。これに対し、周期がおおむね3秒以上の揺れが長周期地震動と

呼ばれるものです。荒波にもまれた船内のように、大きな揺れが建物によっては

数分間以上も続くと予想されています。



長周期震動の場合、一戸建てや中低層ビルよりも、超高層ビルや石油タンク、

レインボーブリッジなどの長大橋のような大規模建造物への影響が大きいのが、

特性とも言われています。地震の周期と建物の固有周期が一致すると

「共振」によって揺れが増幅するからで、2003年の北海道・十勝沖地震では、

震源から250キロ離れた苫小牧市の石油タンクが破損し、大火災が発生しています。

また、平成16年の新潟県中越地震では、震源から約200キロも離れた東京都港区の

六本木ヒルズ森タワー(54階建て)で、エレベーターのワイヤが切れています。

こうした事例を見ると、免震構造は必ずしも万全ではなく高層ビルが未知の脅威を

はらんでいることを窺わせます。



特に、関東平野は、河川の堆積物や埋立地でできている所が多いため、

地盤そのものが弱いため、揺れが増幅される特性があるのだそうです。

豆腐を皿の上に置いて揺らした状態を想像してみて下さい。

震源から離れていても決して安心はできません。


短周期の地震には、「免震構造」や「制振構造」などの採用で、万全の設計がなされている

タワーマンションが多いはずですが、長周期地震動への対応は、実は何もなされていないのです。




国交省「長周期地震動」対策を義務化か?

震源から遠く離れた高い建物を大きく揺らす危険がある長周期地震に対応するため、

国土交通省は新たに建てる高さ60メートル以上の超高層ビルやマンションに対し、

長周期の揺れも考慮した耐震強度を義務付ける方針を固めています。

すでに完成した超高層ビルにも、揺れに耐えられるか点検し、必要なら補強工事するよう

求めるということです。早ければ平成
23年度前半からの義務化を目指すと言います。

今回、対応が義務化されるのは高さ60メートル以上のビルやマンションで、

おおむね20階以上の建物が対象となるそうです。東京、大阪、名古屋の3大都市圏で

先行的に義務化する予定になっています。



3大都市圏は近い将来、東海地震や東南海地震といった大規模地震の発生が予測され、

地質的にも長周期地震の影響を受けやすい平野部に都市が密集するためです。

これまでの建築基準法は、建物に必要な耐震強度を算出する構造計算は、

主に短い周期の地震を想定していました。今後、同法の運用を見直し、

新たな超高層のビルやマンションでは、長周期地震でどれだけ揺れるかを構造計算で

シミュレーションすることが義務になり、より耐震性が強化されることとなります。

一方、完成した超高層ビルやマンションは全国で約2500棟あり、9割は3大都市圏に

集中しています。国交省は、3大都市圏で既に完成した超高層ビルやマンションでも、

長周期地震に耐えられるかどうかの点検を求め、大きな揺れが予想される建物は、

梁や柱に揺れを吸収する制震装置を設けて補強するなど、追加の対策工事を促すそうです。



長周期地震では、超高層ビルは高い階ほど揺れが大きくなるとされ、

上層階では家具が数メートルも動き、転倒する家具が凶器に変わる危険が指摘されています。

このため国交省は、新築の超高層ビルでは家具が固定しやすくなるよう、

壁や天井を裏から補強する下地材を設けるなど、転倒防止策を講じることも義務づけるとのことです。

(朝日新聞 2011111日より)

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