人間がつくるものには必ず誤差があります。どれだけきれいにできているようでも、実際には図面とはぴったり一致しません。ぴったりでなくても、誤差が許容範囲内であればよしとされます。 高い精度が求められるものとして、まず半導体が挙げられるでしょう。…

地球の誕生以来、これまで数多くの地震が発生してきました。近年は観測網が発達し、たくさんのデータが蓄積されています。 しかし、いまだかつて一度も「まったく同じ地震」というのは発生していません。 似たような規模、似たような震源の地震であっても、…

地震に対して安全な建物を設計するには、どのような情報が必要になるでしょうか。 まず何よりも、建物に作用する地震の力がどのくらいになるかを知ることが重要です。これが分からなければ何も始められません。 しかし、地震時の建物の動きは複雑です。建物…

科学技術は日進月歩ですが、いまだ地震を予測することはできません。近い将来に地震の予測ができるようになるということもないでしょう。 地震予知・予測は構造設計を変えるか？ どんな地震が起こるかわからないからといって、「どんな地震が起こっても絶対…

2023年の2月6日、トルコ南部、シリアとの国境付近でマグニチュード7.8(Mw)の巨大地震が発生しました。そしてその約9時間後、今度はマグニチュード7.5(Mw)の地震が発生しました。執筆時点(2023/3/18)でトルコ・シリア両国を合わせて5万人を超える方が亡くなら…

今現在、最高の地震対策技術は「免震」です。そしておそらくこれからも最高の技術であり続けるでしょう。 免震構造がわかる 1995年の兵庫県南部地震以降、免震建物はその数を急激に伸ばしており、今や戸建て住宅から超高層建物まで、幅広く適用されています…

地震の力に耐える部材というと、柱や壁のような上の階と下の階とをつなぐ「縦」の部材を連想しがちです。しかし、実際には縦の部材同士をつなぐ「横」の部材である梁（はり）も大きな役割を果たします。 梁がよくわかる 電柱や煙突などの細長い構造物は柱一…

実は通常の構造設計では、地震によって建物がどのように揺れるかは計算しません。ルールに沿って地震の力を決めるだけなので、電卓さえあれば計算できてしまいます。 構造設計者の三種の神器 形が整った建物、高さの低い建物であれば、ルールに従うだけでそ…

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…

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、…

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…

「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…

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…

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…

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…

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…

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…

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…

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…

「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…

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…

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…

建物が地震で倒れるのは、柱や梁が損傷して重さを支えられなくなるからです。ですので、柱や梁を地震に耐えられるよう頑丈にすれば問題は解決します。 しかし、どれだけ柱や梁を補強しても倒れてしまう場合があります。 例えば、本棚や食器棚のような背の高…

家を建てるなら木造でしょうか、鉄骨造でしょうか、あるいは鉄筋コンクリート造でしょうか。どの材を選ぶかで家づくりは大きく変わってきます。 ただ、どの材を選んでも絶対に基礎は鉄筋コンクリート造になります。建築基準法に定められているからです。 基…

日本が地震大国であることは周知の事実です。人的被害を伴うような大きな地震が少なくとも数年に一度は起こっています。 そのため、日本のビルと地震のほとんどない国のビルとを比べると、明らかに日本のビルの方が骨太な感じがします。日本では重力だけでな…

超高層ビルの建設が行われ始めたころ、超高層ビルと言えば鉄骨造でした。近年はコンクリートの高強度化が進み、鉄筋コンクリート造のものもかなり建てられるようになりました。 そして、昨今では超高層ビルを木造で建てようという計画・構想がいくつも発表さ…

建物を構成する骨組のうち、水平な部材一般を「梁（はり）」と言います。 梁の主たる役割は、床などの重量を柱まで伝達することです。支える床の面積や柱間の距離に応じて梁の大きさを決定します。 梁がよくわかる しかし、建物に作用する力は重力だけではあ…

タワーマンションの耐震性について、疑問を持たれている方が多くいます。 首都圏や関西圏の超高層ビルに大きな揺れをもたらした東日本大震災の影響が大きいのだと思います。 すでにタワーマンションの「地震時の揺れ方」、「制振と免震の優劣」については記…

「地震に強い建物にするにはバランスのいい構造にするのが重要です」とはよく言われます。 なるほど、確かにバランスが悪いよりはいい方が強そうです。では、建物のバランスとは一体何を指しているのでしょうか。 そもそも、一口にバランスと言っても、色々…

ほんの数十年前までは計算機を使用せず、紙と鉛筆をつかっての手計算により建物の安全性を確認していました。海外にある超高層建物は築100年程度のものもありますので、それらの建物は当然高度な計算による検証はなされていません。 では「そんな建物は怖く…