バッコ博士の構造塾

建物の安全性について本当のプロが綴る構造に特化したブログ

大型振動台一覧と振動台実験:大手ゼネコンから法人まで

地震が起こったときにどんな被害が出るか、それを確かめるには実際に地震が起こったときと同じように揺すってみるのが一番です。そのための装置として「振動台」があります。 しかし、建物のように巨大なもので実験するには大型の振動台が必要です。大型にな…

減衰係数と減衰定数:違い・単位・求め方

地震が起こったり、風が吹いたり、あるいは人がぶつかったりするとモノが揺れます。しかし、いつまでも揺れているわけではありません。いつかは揺れが収まります。 揺れが収まるのは「減衰」があるからです。「減衰」とはモノが振動するエネルギーを吸収・発…

振動特性係数Rtとは:求め方とその意味

地震時に建物に生じる揺れは複雑です。地盤と建物の動きが相互に影響しあうため、地盤と建物の両方の情報が必要になります。 建物だけであればある程度のことはわかりますが、地盤は非常にやっかいです。高い費用をかけて建設地の地盤をあれこれ調査しても、…

固有周期とは:地震と建物と揺れとの関係

建物の揺れというのはなかなか複雑なもので、簡単に理解することはできません。また、完全に解明されているわけでもなく、今後も研究が続けられていくでしょう。 しかし、わかっていることもたくさんあります。力学モデルを構築してさまざまな解析を行ったり…

キラーパルスとは:木造住宅の被害とその対策

震度6強や震度7の大きな地震が過去に何度も発生しています。この規模の地震が起こると、ほとんどの場合人的被害が発生してしまいます。 しかし、同じ震度の地震であっても被害の程度が大きいものと、そうでもないものとがあります。この違いは一体何によるも…

構造から見る低層・中層・高層・超高層の区分け

「駅前に高層ビルができたね」だとか「停電時は低層のほうが安心だ」というような会話を交わしたことがあるかと思います。 建物の高さを表す際に、いちいち「○階建て」「○○mくらい」とは言わず、低層・中層・高層と表現したほうが便利な場面も多いです。また…

鉛ダンパーとは:免震効果と注意点について

地震時に建物に生じる振動のエネルギーを吸収する装置を「ダンパー」と言います。 ダンパーは、使用する材料の違いや、エネルギーを吸収する機構の違いなどによって分類することができます。それぞれに特徴があるため、設計する建物に応じて使い分ける必要が…

通し柱がある家は強いのか:耐震性を高めるために必要なこととは

建築基準法には建物を建てる際の決まり事が書かれています。その中には当時の最新の知見をもとに盛り込まれたものもありますし、慣習的に行われてきたことが明文化されたものもあります。 しかし、時代と共に建物は少しずつ変化していきます。当時の建物にと…

“下町では木造住宅が壊れ、山の手では土蔵が壊れる”という話について

住宅を建てる際、地盤の良し悪しを気にする人も多いです。 硬い地盤であればそのまま建物を建てることができますが、軟弱な地盤であれば地盤改良や杭打ちが必要となることもあります。当然それには費用がかかりますので、その分だけ建物にかけられる費用が少…

蟻害と耐震性の関係は:シロアリを見つけたらご用心

鉄骨造や鉄筋コンクリート造で自宅を建てた理由として「木造は耐久性が低いから」ということを挙げる方がいます。確かに、鉄やコンクリートと比べ、自然材料の木は周囲の温度や湿度の影響を受けやすいと言えます。 神社やお寺など、何百年と歴史のある木造建…

三井ホームの耐震性は?プレミアム・モノコック構法はとっても硬い

耐震性の高さを売りにしているハウスメーカーは多く、大手では振動台実験の結果を用いて大々的に宣伝しています。 以前はいかに大きな地震に耐えたかがポイントでしたが、熊本地震以降は複数回の揺れに耐えられるというのが一つのトレンドになっています。 …

ミサワホームの木質パネル接着工法の耐震性について構造設計者が考察

大手ハウスメーカーであれば耐震性が高いことは最早あたりまえとなっています。実大建物を用いた振動実験により、震度7の揺れに複数回耐えられることが確認されています。 一般的な建売住宅の性能をはるかに超える耐震性を有しており、どこのメーカーで建て…

すべり支承とは?種類・使い方・摩擦係数を解説

地震対策技術として「耐震・制振・免震」の3つがありますが、この中でもっとも性能が高いのが「免震」です。建物の下に「免震層」と呼ばれる柔らかい層を設置し、地震の揺れを伝わりにくくしています。 免震構造がわかる 免震層をどのように構成するかで性能…

地震の速度を表すカイン(kine)とは?建物の被害状況を表す大事な指標

地震が発生すると、日本各地で観測された地震のデータはすぐに解析されます。震央やマグニチュード、震度の分布状況が速報で流れることで、地震の概要がわかります。 地震の大きさ・強さを表す指標として「震度」や「マグニチュード」は広く認知されており、…

トグル制震:飛島建設の特許工法を解説

制振構造とは、地震や強風による揺れを小さくするために「エネルギーを吸収する装置」を備えた建物のことです。 制振・制震構造とは エネルギーとは「力×変位」です。たくさんのエネルギーを吸収するには、できるだけ大きな力で、できるだけ大きく動く必要が…

スカイツリーの構造を解説:重さから心柱制振まで

言わずと知れた日本一高い建造物、スカイツリー。建造物としてもブルジュハリファ(828m)に次ぐ世界第二位の高さを誇ります。 通常の超高層ビルではデザインを担当する意匠設計者が主役ですが、高くすること自体が主たる目的の電波塔では構造設計者が主役と…

石場建ての耐震性能:免震効果は期待できるのか

建築基準法には「土台は基礎に緊結すること」と書かれています。 土台とは柱の下に水平に敷いた木の材、基礎とは建物を支える鉄筋コンクリートの部材です。通常は基礎にアンカーボルトという鋼製の部材を埋め込んでおき、これに土台を通してから締め付けます…

耐震基準の変遷:建築基準法の改正と建築年代による耐震性の違い

古い建物ほど地震時に大きな被害を受けます。古くても地震に強い建物はありますが例外的で、基本的には新しいものほど強い傾向にあります。 建物を新築する際は現行の耐震基準を満足する必要がありますが、建築基準法が改正されるたびに要求性能は高くなって…

液状化現象の被害とその対策:命と資産を守るために必要なこと

土地を購入する際、地盤がよいかどうかを気にする方は多いです。地盤の良し悪しが地震時の建物被害に影響を与えることを考えれば自然なことです。 地盤の被害でもっとも広範囲に影響を及ぼすのが「液状化」です。日本国内のみならず、世界の地震国では液状化…

繊維補強コンクリートとは:コスト・特徴・役割・配合について

コンクリートは基本的にひび割れるものです。なので、頑張ってひび割れが入らないようにするのではなく、ひび割れが入ってもいいような設計を行うのが重要です。 コンクリートのひび割れは当たり前? しかし、近年は建物に対する要求水準が上がり、ひび割れ…

ソフトストーリー制振とは:国立競技場にも採用された振動制御技術

建物を地震に強くするためのアプローチには「耐震・制振・免震」の3つがあります。どんなに新しく見える技術であっても、このうちのどれかに該当します。 耐震・制振・免震 この中で最も効果が高いのは「免震」です。揺れてから対処する「耐震」や「制振」と…

貫とは:柔らかい構造は現代建築にマッチするか

現在、木造住宅の耐震性能は壁の量が足りるかどうか(壁量計算)により確認されることがほとんどです。基本的に「壁の量さえあれば大丈夫」という考え方です。 壁量計算がわかる しかし、寺や神社、古民家など古くからある建物の中には壁のないものも存在し…

特定天井の耐震化:天井落下による被害とその対策

地震による死亡の原因の多くは家屋の倒壊や家具の転倒による圧死です。そのため建物の耐震化や家具の転倒防止措置が推奨されています。 住宅とマンションとで違う家具の転倒防止 しかし、その二つだけを防げればいいというわけではありません。たとえば天井…

許容応力度計算がわかる:全ての構造計算の基本

「構造計算」という言葉をご存知でしょうか。ご自宅を建てたことがある人なら一度は聞いたことがあるかもしれません。 構造計算とは「建物の安全性を確認するための計算」のことです。この計算のおかげで地震や台風などに対しても被害が大幅に抑えられていま…

UFO-Eの解析結果:地震力半減の効果はあったのか

基礎と建物との間に挟み込むだけで地震の力を半減できるという触れ込みの「UFO-E」という金物があります。 本当に効果があるのか、2記事を使って検討してみました。そして結論は「効果はあるが、限定的」というものでした。 構造設計のプロがUFO-Eの摩擦減震…

CLT住宅の耐震性:高性能木材による家づくりの是非

基本的に高層ビルの骨組はコンクリートや鉄で造られていますが、近年は環境負荷の低減のため「木材」を活用しようという機運が高まっています。 高層ビルの骨組には住宅などの低層の建物に比べて大きな力がかかります。そのため山から切り出してきた木そのま…

解析モデルの特徴と違い:質点系モデル・魚骨モデル・フレームモデル

重力や地震に対して安全な建物をつくるには「構造計算」により建物の各部に生じる力の大きさを求める必要があります。力の大きさがわかればこそ、柱の太さや鉄筋の量が決められるのです。 構造計算を行うには、建物という複雑な構造物をシンプルな形状に置き…

球面すべり支承とは:金属を用いた合理的な免震システム

1995年の阪神淡路大震災以降、数多くの免震建物が建てられてきました。近年では高層マンションや一定規模以上の病院ではかなりの確率で免震構造が採用されています。 免震構造がよくわかる 免震構造を「ゴムの上に載っていて地震の揺れが伝わらない建物」と…

熊本地震の被害状況から考える木造住宅の耐震性

2016年の熊本地震では二度の大きな揺れに見舞われました。特に益城町では震度7を二回記録するという、過去に例のないものでした。 建築基準法では二度の大きな揺れは想定していません。そのため一度目の地震には耐えられても、二度目の地震には耐えられなか…

基礎パッキンの耐震性は?基礎上に敷くだけで地震に効果があるのか

自然材料である木にとって湿気は天敵です。高温多湿の日本では換気が非常に重要になります。 特に、地面に近い1階の床下は湿度が高いので換気が欠かせません。 そのため、近年では床下の換気をスムーズに行えるよう「基礎パッキン」と呼ばれる材を住宅の基礎…