超高層ビル「ゆっくり揺れ」対策も義務化⑥

業界誌「日経ケンプラッツ」より・・・ログインすれば全文読めますよ。

　平野博文・文部科学大臣が、首都直下地震が起きた場合、震度7の揺れに見舞われる
可能性があることを会見で示唆しました。3月8日ごろ、正式に発表するとのことです。
　ケンプラッツでは、巨大地震で建物や土木構造物がどのように壊れ、中に居る人が
どのような問題に直面するのかを示した記事をアーカイブから集めました。併せて、
首都直下地震がM8だったら被害がどうなるかを検証した記事や、首都直下地震の被害
想定を2005年に詳しく報じた記事、最新の防災関連の技術を集めた特集記事などを
ご紹介します。

＜動画で見る巨大地震の猛威＞

▼（1）腰壁の付いた鉄筋コンクリート柱が破壊 （2009/09/01）　★無料
http://nkkp.jp/a/bn/20090831/535028/
▼（2）新耐震基準の鉄骨構造が層崩壊 （2009/09/02）　★無料
http://nkkp.jp/a/bn/20090901/535022/
▼（3）長周期の繰り返し変形で溶接部が破断 （2009/09/03）　★無料
http://nkkp.jp/a/bn/20090902/535064/
▼（4）免震構造の限界が明らかに （2009/09/04）　★無料

＜東京震災、機能不全の危機＞（日経コンストラクション 2011年8月22日号）

想定以上の巨大地震の恐れ http://nkkp.jp/a/pdf/2098037　★利用ダウンロード数に含まず
怖い火災、M8なら被害広域化 http://nkkp.jp/a/pdf/2098038

＜特集　超高層の不安＞（日経アーキテクチュア 2005年12月12日号）

急がれる長周期地震動への備え http://nkkp.jp/a/pdf/711277
始まった耐震改修 http://nkkp.jp/a/pdf/711278
狙われたエレベーター http://nkkp.jp/a/pdf/711279
首都を脅かす長周期地震動 http://nkkp.jp/a/pdf/711280
長時間の揺れで累積損傷 http://nkkp.jp/a/pdf/711281
超高層ビルの変遷と年代別の特徴 http://nkkp.jp/a/pdf/711282
あふれる超高層避難民 http://nkkp.jp/a/pdf/711283

＜首都直下地震＞

▼首都直下地震で全壊・焼失85万棟
（日経アーキテクチュア 2005年1月24日号 82～87ページ）
http://nkkp.jp/a/pdf/512034
▼東海・東南海・南海地震，首都直下地震への備えを早めて！ （2005/01/19）
http://nkkp.jp/a/bc/20050119/120532/
▼首都直下地震の経済被害は最悪112兆円、中央防災会議 （2005/03/11）
http://nkkp.jp/a/bn/20050311/121472/
▼住宅の耐震化率を75％→90％に、首都直下地震で防災戦略 （2006/04/24）
http://nkkp.jp/a/bn/20060424/129046/
▼耐震対策の本格化で建築実務者が担う役割も広がる （2005/04/25）
http://nkkp.jp/a/bn/20050425/122239/
▼首都直下地震で中央防災会議が報告書 （2005/07/22）
http://nkkp.jp/a/bn/20050722/123868/
▼首都直下地震では12.7万棟が全壊することも、東京都 （2006/02/24）
http://nkkp.jp/a/bn/20060224/127760/
▼東京・横浜は世界でも飛び抜けて危険（耐震対策の促進に挑むBCS その2） （2006/04/25）
http://nkkp.jp/a/bn/20060425/129088/

失礼、アンカーミスでしたので↓に追加修正。

▼（4）免震構造の限界が明らかに （2009/09/04）　★無料
http://nkkp.jp/a/bn/20090903/535109/

なんと免震構造の耐震性能に限界があることは、2009年からわかってたんだな。
それにもかかわらず、免震タワマンを建てまくったわけで・・・

ほう、限界のない耐震構造ってあるの？

Eディフェンスでの試験体実験は大分前から公開されていたので、一般の人にあまり知られていないのはどうしたものか？　と。

特に橋梁のコンクリートの橋脚の被りコンクリートの剥落の様子は、RC造の一般建築物の柱よりも太いのではありますが、絶対的にも無傷なんてこの世に存在しないことがわかります。

事実、東北地方太平洋沖地震では東北新幹線のラーメン連続高架橋の柱の剪断破壊、単柱式の橋脚の被りコンクリートの剥落と主筋の内側のコンクリートの破壊で鉄筋が外にはらみだし段落としになっている様も、311が来る前から何かと予測出来た画像であります。

それに一般の人はコンクリートは『たわむ』と認識されている方はどれくらいいらっしゃるのでしょうか？
また、S造だと鋼鉄を使う以上コンクリートよりも良くたわむ事はわかっていたはずだと思います。

Eディフェンスの実験がNIEDのHPから知られたことでなく、日経のケンプラッツからリンク先を貼られていて知ったのは少し遅いような感じもします。
※Eディフェンスは、NIED（防災科学技術研究所）の組織の傘下にある実験設備
http://www.bosai.go.jp/hyogo/index.html

最初の試験体実験で中層RCラーメン構造の角の柱の破壊のされ方の様子が素人が言葉で理解するのではなく、目で見て破壊のされ方がどのようになるのか映像で理解しやすいものでした。

つまり地震動によって建物の大きな変形により建物の四隅にある柱の被りコンクリートにひび割れが走り、その被りコンクリートが剥がれ初め主筋が剥き出しなってくる。主筋に囲まれているコンクリートの破壊はかろうじて抑えられ、剪断破壊は生じたが建物の倒壊は避けられている。これが建物の中に居住している人命を守り耐震構造を満足した事になるはずです。
それに比べるとラーメン構造ではない耐震壁のある所の強さが軽い損傷のみで抑えられていることから、壁があった方が強い耐力があるのが何かと理解出来ました。

S造の柱で強大な変形力による座屈は意外だったと思います。
鋼鉄は曲げると変形するが、粘りが強いコンクリートは破壊されると割れるような感じに思いました。

先日ＮＨＫクローズアップ現代で、地盤の周期と高層建物の固有周期との共振について放送していました。

その後気になって調べたところ、該当する地盤の周期と耐震高層マンションの固有周期を求める計算式については、
確認できたのですが、免震高層マンションと制振高層マンションの固有周期を求める計算式が、分かりません。

建物の高さか階数が分かれば、計算できるような数式を何方か教えていただけませんか。
（免震装置や制振装置によるため、簡単な計算式はないのかも）

制震は振動周期を長期化するものではないので、基本的にサイクルは変わりません。ただオイルダンパだと、機構上、作動速度の関係で多少は伸びるかも知れませんね。

免震は仰るとおり方式・設定により違うので、一般論は当てはまらないでしょう。
311で共振した咲州庁舎は、シミュレーションで中間免震を組み込んだ場合、周期が6.5秒から9秒程度に伸びるようですが。
ただ、東京でこれをやると却って地盤の周期に近づくことになりそうです。

ものすごく粗っぽい言い方をすれば、丁度いい堅さなら、2～3秒伸びるって感じでしょうか。

ご回答ありがとうございます。

制振に関しては、http://www.bosai.go.jp/hyogo/research/movie/pdf/091223siryou1.pdf
のＰ５によれば、オイルダンパーによって周期が変わることはなさそうですが、
鋼製ダンパーによれば短周期化しそうです。（ダンパーの量によりますが、３割位短周期化）
これをそのまま取り入れて、制振建物（鋼製ダンパー）の周期は、耐震建物の３割位短周期化すると
考えてよいでしょうか。

クローズアップ現代では、愛知県庁の免震化工事を紹介していました。それによると工事前は地盤の周期も
建物の周期も３秒で、共振が想定されたため、免震工事を実施。　その結果、建物の周期が４秒に。
これにより共振は回避できると言っています。
しかし、http://kenplatz.nikkeibp.co.jp/article/building/news/20090903/535109/
によれば、免震建物周期が２．２秒で地盤が３秒のときに共振が発生し、１秒位の差では、
共振防止には効果が、少ない感じです。　だとしたら、愛知県庁の免震工事は、通常の免震としての効果は
あるでしょうが、共振防止の効果の方はないのでは。ＮＨＫが共振防止の例として紹介するのが、
適切でなかったのでは。
この点に関して、何方か解説いただけるとありがたいです。

地盤と建物の長さの比を最大化すれば良い。つまりマンションは３階建を買えと言うことだ。

>>地盤と建物の長さの比を最大化すれば良い。つまりマンションは３階建を買えと言うことだ。

但しラーメン構造ではなく壁式RC造でしょう。

出来るだけ壁を厚くし、窓などの開口部が少ない程良いと思うけど。

考え方を変えれば素人が見ても建物の安定性が高いものはピラミッド構造ではないか？と。
メディアで報道されていますが、S造で柱と梁の溶接部分の破断が見られ、それに対する対策が進めば超高層建築は前進する物と思います。

明日で311から一周年ですが、東北地方の沿岸部で津波被災地の復興計画があまり進まないようなのだけども、どうしても低地に住宅を建設するとなればハイパービルディング、即ち超超高層建築を推進するのも手ではないか？　と。
空想の夢物語の様な物ですが、東京湾上に構想されていたX-SEED4000のヒラミッド状の超超高層建築を現実にする近未来は有り得るのでしょうか？

これだと柱と梁の溶接部分の脆弱性の対策を進めピラミッド形状の重心が安定している建築だと津波も巨大地震にもある程度は耐えられると思います。

http://birukan.fc2web.com/cj4n-nkmc/xseed4000.htm

本来、免震構造は中層以下の建築物を対象にしたもの。
それを竹中が無理やり超高層に使ったから、
悲劇を招くことに…

ピラミッド建物というと北朝鮮のなんちゃらホテルを思い出しますね♪

一応コピペしときます。

今週号のAERAが思いっきりネガってますよ・・・

>「免震超高層に潜む危険震度7を生き残る 『構造設計者はタワーマンションに住まない』」
http://www.aera-net.jp/latest/

現代版「バベルの塔」ですね。

今日発売のAERAの要旨

・免震は本来、超高層向きの技術ではないのに、建築費が安く済むから激増してしまった。
　即ち、免震タワマンに入る地震の力が少ないので、耐力をその分減らせる＝鉄筋を少なくできて安上がり

・日本免震構造協会の会長も、超高層の免震ブームに警鐘を鳴らし「低層マンションにこそ推奨すべき」技術と。

・超高層向きでない理由
　①タワマンの様なスレンダーな超高層ビルは、地震時に横に引っ張られ、積層ゴムの破断を招く危険がある。
　②大地震の際、基部の免震構造を囲む壅壁に建物が衝突する危険性がある

・長周期振動への共振の危険性を考えれば、タワマンのアスペクト比は４が限界で、
　５を超えるスレンダーマンションは危険。　

・構造設計者でタワマンに住んでる人は一人もいない。どんなに揺れるかわかってるから。　　　　　

アスペクト比5というと、高さ180m（タワーマンションだと52階程度）で横幅36m。
東京ではここまで細いMSはないような気がしますが（東雲のプラウドタワーの短径はもう少し短いかも）、大阪のタワーは細いものが多いですね。
内廊下にするためコアを小さくしている（ボイドが生じて内廊下の外壁を造らなくてよいように）のでしょうか。

何となく、大阪のタワーの方が、見栄のために「内廊下＋免震｝セットが多い印象があります。

大阪は地盤の震動周期が短く6秒程度らしい（東京だと8秒～10秒）ので、タワー＋免震だと逆に共振しやすくなりそうです。共振して擁壁衝突、免震層と上部構造の接続部分に過大な負荷、想定外の損傷、というプロセスが心配です。

東雲のプラウドタワーは免震ではないので例に出す意味は
無いかも。耐震で外廊下。

>>13

構造設計屋が超高層共同住宅に住まないとは言うが、全ての方では無いと思うが、どうしてそうした一部の方が住まないか本当の理由がわかっていますか？

日本列島は地震・火山大国。それに対する対策に100％は無い。
超高層建築は巨大技術の一つであるけども、青函隧道の事例を出そう。

その青函隧道に全て関わってはいないけども元公共企業体の土木の超専門家が意見されると『札幌まで新幹線が開通して（実際に着工認可が出された。）行くよりも飛行機の方が良いね。』と仰っていた。

何故、そんな事を仰るのか？
遠い将来と言うかいつかは異常出水事故を懸念されていた様で。
航空機は墜落すると死亡率は極めて高い。
札幌まで新幹線が開通したとして、巨大地震に遭遇し脱線・転覆事故のリスクも含めて青函隧道が水没して死亡するリスクもある。
どちらを天秤に計れば良いのか？　結局、航空機は時間を買えると言う事で墜落のリスクもあるけども確率論ではどちらも釣り合うと言う所だろう。


そうした考え方は免震超高層集合住宅にも言えると思う。
あえて100％の安全性がないとわかっているなら、とりあえず構造設計屋さんでも住む人は居るだろう。

>20
構造設計屋は超高層免震マンションに住めるほど給料を貰ってないだけとか？