制震構造

耐震構造は3種類
建物の耐震性を高める方法は、大きく3種類に分かれます。
  • 耐震構造…頑丈な柱・梁で地震に抵抗するもの(骨組みを粘り強く作る)
  • 制震構造…建物にエネルギーを吸収するダンパーを設置して地震エネルギーを吸収するもの(建物の揺れを低減する)
  • 免震構造…建物と地盤の間に積層ゴムなどを設置して建物自体の揺れを軽減するもの(地震の水平動の影響を受けにくくする)
一般的には、耐震構造<制震構造<免震構造の順に耐震性が高まると言われています(実際には建物との相性もあり、適材適所で選択されることが多いようです)。今回は制震構造についてご紹介します。
耐震基準の移り変わり
現在見られる制震構造は免震構造と並んで比較的新しい構造です。耐震構造は現在建てられている多くのマンションに見られます。頑丈な柱・梁は大地震にもよく耐えるのですが、構造上地震のエネルギーを直接建物が受けてしまうため揺れが激しく、壁や家具が損傷してしまいます。過去の大地震では倒壊まで行かなくても居住に耐えられなくなったり、建物の資産価値が失われる事例がありました。また、家具や壊れた壁の下敷きになって亡くなった方も多数いらっしゃったため、1981年には新耐震基準、2000年には耐震性を高める大きな法改正が行われています。
実は日本では制震・免震の技術は飛鳥時代からあるのですが、関東大震災後は西欧式の「剛構造」が主流となりました。近年では耐震の研究が進み、剛性と柔軟性を併せ持った建物が開発されるようになりました。
現在の制震構造
現在の制震構造は、ダンパー(制振部材)によって地震エネルギーを吸収し、建物の変形を抑えるようになっています。パッシブ制震、セミアクティブ制震、アクティブ制震などに分類されますが、基本的には重い高層鉄筋コンクリート造の建物には各階にダンパーを設置し、鉄骨造り等の軽い建物の場合は最上階にダンパーを設置することで耐震性能を向上させます。強風時の揺れにも強くなり、建物の重量を支える主体構造が守られるというメリットがあります。地震で損傷するとしたらまずダンパーだからです。
ダンパーは建築費用に比べれば安価であり、費用対効果が高いと言えます。大地震が起こっても、基本的にダンパーの交換は必要ありません。損傷した場合は交換によって元の状態に戻すことができます。
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