
2011年07月31日
カテゴリ:ボスの部屋
横山宏章
ボスの横山です。
前回、阪神大震災は建築基準法の2倍の揺れだったことと、その揺れでは基準法通りの住宅では守りきれないと書きました。今から15年も前に起きた地震のことをなぜ今更という方もいることでしょう。確かにその後、中越地震・中越沖地震・能登半島地震さらに東日本大震災と大きな地震が来ました。被害の規模を考えると確かに東日本大震災は比べようもなく大きな地震でした。
しかし、こと地震による建物被害を考えると、この15年前に起きた阪神大震災が、もっとも建物に大きな被害を与える地震だったからです。なぜなら、この地震には建物に大きな被害をもたらす周期1秒前後の揺れキラーパルス(参考文献:http://www.asahi.com/science/update/0317/TKY201103170129.html)の存在が最も顕著に表れていたからです。ですから、この阪神大震災に耐えられる耐震設計をしておけば、近年の大地震にはたいてい大丈夫です。
ではそのために何が必要かというと。単純に基準法の2倍の硬さの住宅を作ればいいのですが、これは前に脆性破壊の危険が伴うと書きましたので、もう一つの方法を提案したいです。それは高い変形能力を持たせるということです。いわゆる竹のようなしなやかさです。
それが近ごろ注目されてきている制振の考え方です。建物が破壊されるということは言い換えれば地震のエネルギーが建物の破壊という仕事の形に変わったということです。その地震エネルギーを制振部材を通して消費してあげると住宅の破壊へ向かうエネルギーは減少し倒壊しない家づくりが可能になります。
しかし、私は「やみくもに制振部材を使えば良い」という考え方には危険を感じます。そこにはある程度根拠がほしいのです。多くの制振部材は、使い方を間違わなければ地震のエネルギーを30%ほど減少させてくれます。そこで活きてくるのが耐震設計つまり建物の硬さです。
建築基準法の2倍の揺れを30%(0.3倍)低減すると
2.0×(1-0.3)
=2.0×0.7
=1.4
となり、2倍の揺れは1.4倍の揺れに縮められます。ここで前回の私のブログを思い出してください。住宅の性能評価で耐震等級3は基準法の1.5倍の強度があると書きましたね。つまり、耐震等級3(基準法の1.5倍)の家は、その強度が制振部材で弱められた1.4倍揺れを上回り安全でありあんしんとなります。
もしこれが、制振部材の設置数や設置方法に誤りがあったり、もともとの住宅の強度が建築基準法ぎりぎりの耐震強度の住宅だった場合、強度が1倍なので1.4倍にたいして強度が不足しているので不安をぬぐいさることが出え来ません。ですので、私の提案としては、きちんと構造計算をして耐震等級3の強度を確保してそのうえで制振部材を取り付けることをお勧めします。
それと「いわゆる竹のような柔かさで」で思い出しましたが、制振部材は構造計算という点では余力とという扱いになりますが、余力という意味では下の写真のような竹を壁下地として編み込んで弾性を持たせた土塗り壁も、最後の最後にそのしなやかさや変形能力が建物の倒壊を支えるという点では非常に有効な一つの建築手法だといえます。
.jpg)
2011年07月07日
カテゴリ:ボスの部屋
横山宏章
ボスの横山です。
前回、耐震等級3(建築基準法で必要とする耐震強度の1.5倍の強さ)の住まいは大規模地震には安心できないと書きましたね。だとしたら建築基準法通りの強度で建てられた家は大規模地震の前ではどうなってしまうのか心配になってきますね。
今まで起きた大規模地震のすべてが建築基準法で決められている地震の規模以下だったら良いのですが、残念ながら阪神大震災をはじめこのところ起きている地震はその想定をはるかに超えている規模のものが出てきて、建築基準法で求める耐震強度では建物は守り切れないというのが現状です。
具体的に例を挙げると、
阪神大震災・・・880gal(建築基準某の2.2倍)
能登半島地震・・・945gal(建築基準法の2.3倍)
の加速度だったのです。地震力は単純に表すと
地震力=重量×加速度
となり、重量は建物の重量で、加速度は地震加速にいろいろな係数をかけたものです。ここで問題になるが加速度で、構造計算で想定しているのは、地震加速度を400galとしているのに対して2倍以上の地震力働いていますから、高速道路の橋桁が倒れたり、ビルの1層分が押しつぶされたりビル自体が転倒したのです。
また前回で書きましたように、基準法の1.5倍の余裕度では、2.2倍や2.3倍の揺れには不足しているので、もうひと工夫うしてあげる必要があります。
しかし、上のデーターはそれぞれの地震の一番激しく揺れたところでの数値ですので、
そこから数キロ離れるだけでも、
その場所ごとの地盤の固さが違うだけでも
加速度は大きく変わってきます。建築基準法は想定外の地震の場合でも大半のところでは、
地震は地盤を伝わってくるとき加速度も減衰され想定内の400galとなるから大丈夫
ということなのかもしれません。しかし、家を建てる側にとっては一番激しいところの揺れでも壊れない家を建ててほしいと思う方もいらっしゃることでしょう。次回はそういった方のために、どうすばそんな家に近づけられるかを書き込みますね。
2011年07月01日
カテゴリ:ボスの部屋
横山宏章
ボスの横山です。
前回「私の使命?」について投稿してちょうど1週間後に東日本大震災が発生し、被災された方のことを考えると、筆をとれなくなってしまい今日まで至ってしまいました。しかし、私の地元でも震災以降、無料耐震診断(昭和56年5月31日以前に建築された建物)も耐震補強工事の助成金も受付枠がわずか1日で埋まってしまうほど関心が高まってきていますので、以前耐震補強工事の講習を大阪で聞いてきて
「え!そうだったの?」
と驚かされたことを、みさんもぜひ知っていただけたらと思い書き込むことにしました。
耐震設計に関しては、建築基準法の20条に構造計算について書かれています。その中で、
中規模の地震(地震加速度100gal震度5弱)の時に建物が損傷しない構造的な硬さを求め
大規模な地震(地震加速度400gal震度6強以上)の時に倒壊しない構造的な柔軟性が求められます。
言いかえれば大規模な地震の時は、建物は壊れることは仕方がないとし、その壊れる過程で地震エネルギーが減衰され、結果建物が倒壊しないで残るということが求められています。
理想は壊れない建物ですが、これもまた善し悪しで
柔らかい鉄の棒と、はがねのような硬い鉄の棒をイメージしてください。柔らかい鉄の棒は曲がりこそすれ、めったに折れませんが、硬い鉄の棒は時として突然ぽっきり折れてしまことがあります。
このように限界を超えた時、突然に壊れることを建物では脆性破壊(ぜいせいはかい)が起きたと言います。このような破壊が起きると内部にいる人が逃げる間のなく突然に倒壊するので非常に危険です。例えば、9.11の同時多発テロで崩壊した世界貿易センタービルやニュージーランド地震のクライストチャーチで起きた建物の倒壊がまさにこの脆性破壊といえるでしょう。建物が突然崩壊する怖さは、この2つの例を上げるだけで十分でしょう、だからこそ壊れながらも地震力を受け流す柔軟性が建物には求められるのです。
耐震設計では大規模地震の時は建物が壊れます。大事なのは壊れ方のバランスで、壊れ過ぎたら建物はそのまま倒壊してしまい。壊れ方が想定内であれば建物は残ることになります。
では、残る可能性をどうやったら大きくすることが出来るのでしょうか?
そこで、注目してもらいたいのが、住宅の性能表示です。性能表示には地震の安全性を耐震等級で表します。それは地震時の倒壊のし難さに対する、余裕度を表しています。
「0」の余裕度 ・・・耐震等級1
25%の余裕度 ・・・耐震等級2
50%の余裕度 ・・・耐震等級3
と表します。そして、できれば耐震等級3の耐震設計を目指していきたいです。ただ、鉄筋コンクリート造の大規模な共同住宅のような場合は、建物の重量が重すぎて、残念ながら耐震等級3の住宅はまず望めません。その理由は、建物に働く地震力はその建物の重量に比例して大きくなります。コンクリートは木の5倍近くの重量があるため、計算した建物に働く地震力も5倍近くになり、とても50%の余裕度は持たせられないのです。
ですから、200年住宅の呼びかけのもと始まった長期優良住宅の認定基準も
劣化対策等級3(最高等級)
維持管理対策等級3(最高等級)
温熱環境対策等級4(最高等級)
とそれぞれの求められる性能値が最高等級なのに耐震等級だけが1ランク下の
耐震等級2(最高等級は3)
になってしまうのです。今の建築技術とコストのバランスを考えると致し方無いところなのかもしれません。
一方、木造の一般住宅の場合は等級3を確保することは、技術的にもコストの面でも決して不可能ではありません。私が設計をを手掛けた住宅でも耐震等級3の性能評価を取得した建物が何件かあります。
しかしながら、この耐震等級3の住宅ならば、大規模地震に絶対に安全といえるのでしょうか?そう問われると実は
「否」
となります。ここからが耐震設計の講習で分かってきたことなのです。
ちょっと気になる内容かもしれませんが。今までも少し話が長くなってしまいましたので、ここらで一休みしてこの続きは次回に投稿しますね。
東京都首都圏エリアで城南エリア、神奈川県エリアは横浜市エリアに付いては施工対応いたします。
[愛知県]一宮市、江南市、犬山市、岩倉市、小牧市、春日井市、丹羽郡扶桑町、丹羽郡大口町、豊山市、愛西市、海部郡大治町、海部郡蟹江町、海部郡七宝町、海部郡甚目寺町、海部郡美和町、安城市、稲沢市、大府市、岡崎市、尾張旭市、刈谷市、北名古屋市、清州市、瀬戸氏、高浜市、知立市、知多市、津島市、東海市、豊田市、名古屋市、西尾市、日進市、半田市、弥冨市、西春日井郡豊山町、西春日井郡春日町
[岐阜県]岐阜市、各務原市、関市、美濃市、美濃加茂市、山県市、可児市、羽島市、大垣市、恵那市、海津市、郡上市、下呂市、多治見市、土岐市、中津川市、瑞浪市、瑞穂市、本巣市、揖斐郡揖斐川町、加茂郡川辺町、加茂郡坂祝町、加茂郡白川町、加茂郡富加町、加茂郡白川村、加茂郡七宗町、加茂郡八百津町、養老郡養老町
[三重県]桑名市、いなべ市、菰野市、木曽岬町、朝日町、川越町、四日市市、津市
[東京都内近郊]目黒区 世田谷区 渋谷区 市区町他
[神奈川県]横浜市近郊でも対応いたします。