住まい

耐震構造・制振構造・免震構造

耐震構造・制振構造・免震構造

 

地震の被害から建物の損傷や人的被害を防ぐために、耐震基準が改正され1981年6月1日以降に着工した建物に対して新耐震基準が適用されました。また、新耐震基準以前の建物に対しても、平成7年10月に、」地震による建築物の倒壊による被害から、国民の生命、身体及び財産を保護するため「建築物の耐震改修の促進に関する法律」が制定され、耐震基準を満たすように努めることとされました。

耐震に対して安全な建物を確保するための構造として、「耐震構造」「精神構造」「免震構造」があります。それぞれの特徴を見ていきましょう。

 

耐震構造

建物の強度を増すことで、地震力に耐える構造です。柱や梁の鉄筋の数を増やしたり、柱の座屈(地震力に耐えられず破壊する)を防ぐために鉄筋間隔を狭くするなど、構造部材の強度を上げることで丈夫な構造物とします。また、地盤から伝わってきた地震力に耐力壁をバランスよく配置することで、柱に集中的に力が加わらないように考慮した構造です。既存建物の場合、体力不足の箇所の柱や梁にアルミド繊維や炭素繊維、鉄板などで補強したり、耐震壁などを設けて耐震性を高める改修方法もあります。制振構造・免震構造と比べると地震エネルギーがそのまま建物に加わるので変形が大きく、建物の損傷が大きくなります。

 

制振構造

建物に加わった地震力などの応答を減衰する構造で、建築物が共振することを抑える装置などを設置します。地震による建物への加速度や風による揺れを制御するためのダンパーを設け、エネルギーを吸収することで、揺れを小さくする構造です。水や重りなどを共振させることで揺れを制御させる方法と振動センサーで感知して制御させる方法があります。耐震構造に比べ建物の変形は少なくなります。

 

免震構造

基礎部分に、地震力を軽減する装置を設け、揺れを直接建物に伝わりにくくする構造です。基礎部分に設置したゴムと鉄板を交互に重ね合わせた「積層ゴム」などの免震装置が変形することで地震エネルギーを吸収し、この変形で生じた建物の移動を元に戻すダンパーの組み合わせで構成されています。また敷地条件や建物用途により基礎免震や中間階に免震装置を設けた中間階免震などを使い分けます。軟弱地盤や液状化の恐れのある地盤では、地震動の長周期成分が増幅されて免震建物に入り、免震効果が期待できない場合もあります。耐震構造に比べ建物の揺れを1/3から1/5に抑えることができるといわれています。免震装置は横の揺れに対応していて、縦揺れには対応していません。最近では縦揺れに対応できる三次元免震構造も開発されています。

 

 

 

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