建物のこと

2024.04.02

繰り返す地震で住宅も「ゆれ疲れ！」小さな揺れが家に与える影響とは？

日本は世界でも有数の地震大国であり、年間を通じて大小さまざまな地震が発生し、住宅に影響を与えています。住宅への影響は、大きな地震による直接的な損傷だけではありません。

私たちは熊本地震を経験し、震度4以下の地震には驚かなくなりました。しかし、私たちは比較的小さな地震には慣れてしまいましたが、住宅は繰り返す地震によって、ダメージを負っています。このダメージは、目に見えにくいもので、時間が経つにつれて建物の基礎や構造体の弱点となり、大きな地震での倒壊リスクを高める可能性があります。

小さな地震が繰り返し発生することは、単に「無害」と無視することはできません。繰り返し地震は、建物の基礎や構造体に微細な「ひび割れ」や「歪み」を引き起こすことがあり、これが積み重なり、耐震性が低下するという悪循環になってしまいます。

能登半島の地震でも、倒れたり傾いたりしたビルの多くで、杭が壊れた可能性を指摘する報道が多く見られました。

出典：
国土交通省国土技術政策総合研究所国立研究開発法人建築研究所
令和6年(2024年)能登半島地震による建築物の基礎・地盤被害に関する現地調査報告（速報）
https://www.kenken.go.jp/japanese/contents/topics/2023/R6_2_14_1_noto.pdf

出典：
輪島のビルはなぜ倒壊したのか？安全対策の“落とし穴”「地盤弱い」だけでなく…関心低い「杭の補強」【つなぐ、つながる】｜TBS NEWS
※YouTubeへ移動します

前置きが長くなりましたが、今回の記事では、繰り返し地震が住宅に与える影響について考えたいと思います。

小さな揺れでも侮れない！

小さな揺れが繰り返し起こる理由

地震は地球のプレートが動くことによって発生します。日本は複数のプレートが接する地点に位置しており、このために大小さまざまな地震が頻繁に起こります。地震が繰り返し起こる主な理由は、大きな地震の前震や余震、またはプレートがゆっくりと滑り動くことによる微小なずれなどが挙げられます。

小さな揺れが住宅に与える影響

小さな揺れでも、その繰り返しは住宅にとって無視できない影響を及ぼします。繰り返される震動によって、住宅の基礎や構造体に、小さな「ひび割れ」が生じ、それが徐々に大きくなり、予期せぬ構造上の問題を引き起こすリスクが高まります。

さらに、「ひび割れ」は一般的に外からは見えにくく、居住者がその存在に気づかないまま放置されることが多いと思われます。このような「見えない損傷」は、将来的な大地震が発生した際に、予想以上のダメージや倒壊リスクを引き起こす可能性があります。

余震による住宅への影響

大地震の後は、余震が多数発生します。余震はまさに「繰り返し地震」であり、大震災のエネルギーが完全に解放されるまで続くことがあり、場合によっては数週間から数年にわたって発生することもあります。

余震は、大地震でダメージを受けた家に追加の損傷をもたらし、時には倒壊の引き金となってしまいます。

余震が家へ与えるダメージは以下のものが考えられます。

構造体のひび割れの拡大
基礎の移動や傾斜
内部の非構造要素（壁、天井、設備等）の損傷

これら全て住宅の安全性や快適性を著しく低下させる可能性となりますし、このような損傷が見過ごされ、そのまま余震（繰り返し地震）にさらされることで、想定以上の損傷を受けるリスクも高まってしまいます。

耐震基準の歴史

家が倒壊するかの安全性は、その建物がどの耐震基準で建てられたかが関係しています。

旧耐震基準の建物は、新耐震基準に比べて地震時の揺れに対して脆弱で、特に大規模な地震において倒壊のリスクが高くなります。

また、2000年に導入された現行の耐震基準（2000年基準）は、1995年の阪神・淡路大震災での木造住宅の倒壊を教訓に、より厳格化されました。この基準では、地盤の特性に適した基礎設計、接合部への金具の使用、そして偏りなく配置された耐力壁の3つが重要な改善点とされ、以前の基準よりも強化されたバランスの取れた建築が求められています。

このように耐震基準は、大きな地震のたびに見直され、厳しくなってます。

耐震・制震・免震で住宅を守る

地震から建物を守るためには、耐震、制震、免震の3つの異なるアプローチがあります。これらの技術は建物が地震によって受ける影響を最小限に抑えるために設計されています。

耐震工法では、建物が地震の力に耐えられるように、柱の太さや本数、壁の量、家の形状などを工夫して地震に対する強度を上げます。この方法はコストが比較的安く済む点が利点ですが、家の形状が複雑だと耐震性能が下がる可能性があり、直接家が地震の揺れを受け止めるため、ダメージが蓄積する可能性があります。

制震工法では、建物内に制震ダンパーを取り付けることで地震による揺れを吸収し、抑える工法です。これにより、地震のエネルギーが建物の構造に与える影響を軽減し、ダメージを最小限に抑えます。耐震工法よりも費用が掛かりますが、建物の損傷や倒壊に対してより高い安全性を提供します。

免震工法では、建物と地盤の間に免震装置を設け、地震の揺れが直接建物に伝わるのを遮断します。この方法では、建物自体は大きく動かず、内部構造へのダメージを抑えることができます。免震工法は他の二つに比べて費用が多くかかりますが、非常に高い性能を発揮し、大きな地震でも揺れを大幅に軽減できると報告されています。

これらの技術を適切に設計し組み合わせることで、大震災後の余震など繰り返し発生する地震の影響から建物を守り、地震による建物の損傷を効果的に防ぐことが可能になります。また、この３つの地震対策は、建物の保護だけでなく、住民の安全と心理的な安心を提供し、地震の多い日本で安全な生活環境を維持するための鍵だと思っております。

バッチリ理解！「耐震・制震・免震」の違い！

https://www.takasugi.co.jp/house-magazine/seismic_isolation

免震・耐震、どう違う？どっちがいいの？地震に強い家の秘密とは？

https://www.takasugi.co.jp/house-magazine/menshin-taishin

タカスギの家を守るための対策

新しい建築技術として免震工法や制震工法技術が有効です。免震工法は様々な方法がありますが、タカスギではスーパージオ材と呼ばれる部材を家の基礎の下に敷き詰めるスーパージオ工法（SG工法）を採用しています。

性能は高く熊本地震の際もほとんど揺れがなかったそうです。保証も充実しており、被害を受けた場合、免責なしで最大1億円（免震・液状化の場合）が付帯しています。

タカスギの制震工法技は、壁の中に制震ダンパーと呼ばれる部材を入れます。これには地震の揺れを吸収してくれるゴムがついており、建物の揺れを抑える事が出来ます。コスト面では耐震工法よりも費用が掛かりますが、建物の損傷や倒壊に対して、耐震工法よりも安全性が高くなっています。

これらの技術は、新築の住宅や大規模な建物の耐震設計において、ますます重要になっています。地震のリスクから家を守るためには、これらの対策を適切に組み合わせて活用することが重要です。

大地震だけでなく、繰り返し地震に対しても「免震工法」と「制震工法」は大変有効です。免震工法には様々な手法がありますが、タカスギではスーパージオ材を用いたスーパージオ工法（SG工法）を基礎に導入しています。スーパージオ工法（SG工法）の住宅は、熊本地震でもその効果を証明し、熊本地震の揺れを「ほとんど感じさせなかった！」と報告されています。

また、当社の制震工法は、壁内にゴム素材を含む制震ダンパーを設置し、地震の揺れを効果的に吸収します。耐震技術に比べコストは高いものの、建物への損傷や倒壊リスクを著しく低減させ、耐震工法よりも安全性が高くなっています。

これらの先進技術は、新築住宅や大きな建築物において特に重要であり、地震の危険から住宅を守るために、「免震工法」と「制震工法」を効果的に組み合わせて使用することが重要でしょう。

耐震性能の重要性

耐震等級とは

耐震等級とは、建物がどの程度の地震に耐えられるかを示す基準です。日本では、耐震等級は建築基準法に基づき、1から3の3段階に分けられています。等級１が現在の住宅の基準と同等、等級２は学校や病院などの建物に求められる数字、等級３は警察署や消防署などの、災害時の要になる建物の前提となる数字です。

耐震等級1

法的な最低基準を満たし、一定の地震力（例えば、数十年に一度発生するレベルの地震）に対して主要構造体が倒壊または損傷しないことを保証します。

【現在の住宅の基準と同等】

耐震等級2

耐震等級1に比べて約1.25倍の地震力に耐えることができます。

【学校や病院などの建物】

耐震等級3

耐震等級1の約1.5倍の地震力に耐えられることを意味します。

【警察署や消防署などの、災害時の要になる建物】

耐震等級が重要なのは、この基準によって建物の安全性が明確になるためです。高い耐震等級を持つ建物は、大規模な地震が発生した場合でも倒壊のリスクが著しく低く、住民の生命と財産を守ることができます。

耐震等級を決定する方法には、「壁量計算」と「許容応力度計算」の2つがあります。壁量計算は、家全体の壁の量を基に建物の強度を推定する方法です。一方、許容応力度計算は、壁だけでなく柱や金具など全体の構造強度を考慮して計算します。

法律上は、壁量計算で耐震等級を設定することが認められていますが、より詳細に強度を評価したい場合には許容応力度計算が推奨されます。

たとえば、当社のTシリーズは許容応力度計算に基づき耐震等級3相当の住宅として紹介しています。

まとめ

日本は地震大国であり、頻繁に起こる小さな地震も住宅に無視できないダメージを与えています。震度4以下の地震に慣れてしまうことは危険で、これらの地震は住宅の基礎や構造体に微細なダメージを蓄積させ、将来的な大きな地震への脆弱性を高めます。特に、大地震の後に続く余震は、既に損傷を受けた住宅にさらなる被害をもたらし得ます。

このため、耐震、制震、免震の技術は住宅を守る上で重要です。これらは、地震のエネルギーを効果的に管理し、建物の損傷を最小限に抑えます。耐震等級は建物の安全性を評価する指標であり、高い等級の建物は大地震にも耐えうる強度を持ち、住民の生命と財産を守ることができます。建築時にこれらの技術や評価基準を考慮することは、地震に対する最良の備えとなります。

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