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超高層マンションも、巨大地震による「長周期地震動」の対策を!

超高層マンションも、巨大地震による「長周期地震動」の対策を!

東日本大震災では、震源地から離れた東京の都心の高層建築物が大きく長く揺れたことが注目された。南海トラフ沿いの広い震源域で連動して起こると警戒されている巨大地震で、この「長周期地震動」がどのように起こるかを内閣府が推計した。これを踏まえて、国土交通省では既存の超高層マンションの改修費用の一部を補助するなどの対策を検討している。【今週の住活トピック】
・「南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告」について/内閣府
・「超高層建築物等における南海トラフ沿いの巨大地震による 長周期地震動への対策案について」に関するご意見募集について/国土交通省最大クラスの巨大地震で、超高層では設置家具の倒壊、移動家具も凶器となる可能性大

近い将来発生する確率が高まっている、南海トラフ沿いの巨大地震。超高層建築物が多く立つ三大都市圏は、柔らかな地盤の堆積層が広がっているため、長周期地震動が起こりやすく長く続くとされている。
そこで内閣府では、超高層建築物に対する長周期地震動の影響を推計した。超高層建築物の地震の揺れは、低層階よりも高層階のほうが大きくなることから、超高層建築物の最上階の揺れについても推計している。

なお、南海トラフ沿いの巨大地震対策とは別に、首都圏直下地震対策として「相模トラフ」沿いの巨大地震対策も検討が行われているが、長周期地震動の推計については双方に共通する課題のため、共同で検討が行われており、今回は南海トラフ沿いで想定される巨大地震についての検討結果が取りまとめられている。

【画像1】関東周辺のプレート境界(出典:内閣府「首都直下地震の被害想定と対策について(最終報告)~ 首都直下のM7クラス地震及び相模トラフ沿いのM8クラスの地震等に関する図表集 ~」から抜粋転載)

【画像1】関東周辺のプレート境界(出典:内閣府「首都直下地震の被害想定と対策について(最終報告)~ 首都直下のM7クラス地震及び相模トラフ沿いのM8クラスの地震等に関する図表集 ~」から抜粋転載)

報告書では、揺れについて、最大加速度(家具の転倒や人の行動難度の参考指標となる)と最大変位(固定されていないキャスター付きの家具類等が室内を移動する距離や室内にいる人が感じる揺れの大きさの参考指標となる)を推計しているが、ここでは超高層マンションについて見ていこう。

「超高層建築物の固有周期と建物の高さ・階数の関係」を見ると、日本のいわゆる超高層マンションと呼ばれる60m~200mの高さの鉄筋コンクリート造りは、固有周期はおおむね1秒~3秒に該当するようだ。そこで固有周期2秒と3秒の図(画像2と3)を見ると、最大加速度は三大都市圏の広い範囲で 250cm/s2以上、最大変位は三大都市圏の沿岸部を中心とする地域において50cm~200cm 程度が推計されている。

危険性でこの値を見ると、背の高い家具は広い範囲で倒壊する可能性が高く、特に中部圏・近畿圏の沿岸部などでは背の低い家具であっても転倒を引き起こす可能性が高いことになる。また、キャスター付きの滑りやすい家具類などは、100㎝の変位で100㎝程度、往復で200㎝程度あるいはそれ以上移動することになり、危険な凶器となりかねないという。

こうした揺れはあくまで推計値で、実際のマンションの構造や居住する階数などによって、それぞれ違いがある点には留意が必要だ。

【画像2】最大クラスの地震による建物最上階の揺れ(最大加速度)(出典:内閣府「南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告」図表集から抜粋転載)

【画像2】最大クラスの地震による建物最上階の揺れ(最大加速度)(出典:内閣府「南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告」図表集から抜粋転載)

【画像3】最大クラスの地震による建物最上階の揺れ(最大変位)(出典:内閣府「南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告」図表集から抜粋転載)
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