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2016/01/12

【地震と家1】

日本は地震国です。
大地震が何度となく襲ってきて、大きな被害をもたらしています。
良く言われるのは、50年に一度あるかないかだが、明日来るかもしれないと言う事です。
今の建築基準法は、大きく以下の様な2段階で考えています。
昭和56年から、新耐震基準による設計法が始まりましたが、1次設計と2次設計の2段階考慮と言う事になっています。

1次設計では、震度5強クラスの地震想定で、建物の存在期間中数度経験するだろう、中規模の地震で、ほとんど損傷の恐れが無いようにするという物。
いわゆる建築用語の、許容応力度設計と言う事です。
2次設計では、震度6強クラスの想定で、50年に1度経験するだろう大地震に対して、破損する事は有っても倒壊に至らない構造にする事にしています。
1次設計では、構造計算により、その部材強度が成り立つ範囲の構造計算を行います。
2次設計では、許容応力度を超え、破断強度に至るまでの範囲を見る事で、さらに大きな地震での、安全性を見ます。

大規模建築では、色々な計算手法で安全性を確認していますが、木造住宅の規模では、建築基準法にある、偏心率、と剛性率の評価で行っているのが一般的です。
いわゆる、平面的にも各階層間に於いても耐力壁の配置が、どれだけ偏らずにバランス良く配置されているかの評価です。
たとえば、同じ強度の耐震壁が、家の片側に偏っていたらどうでしょう。
片側は強いかもしれませんが、壁が少ない方は大きく変形してしまいます。
つまり硬さの違いで、変形が均一でなく、ねじれてしまいまい、予想以上の変形場所は倒壊の原因になります。
耐力壁がバランスよく配置されているかどうかで、建物の終局耐力は変わると言う事です。

2次設計では、剛性率、偏心率とも、ある一定の数値より下回っている事を確認します。 勿論、建築基準法にて定められた数値以下にならないといけません。 地震は本震の後の余震も、数週間続く事が多く、本震で緩んだ接合部は余震に耐えられない事も有ります。
新潟中越地震の余震は385回にわたり、余震と言えども、震度5以上が20日間の間、何度も起こっています。 こうなった場合、耐震住宅は、接合部の強度や耐力壁の取り付け強度を上げて、対応していますが、一度大きな地震が起こると、接合部の緩みは致し方ない物です。
余震被害のリスクを下げるには、地震の揺れのエネルギーを緩和する事にあります。
つまり、制振システムや免震システムによって、地震のエネルギーを吸収(制振)するか、放散(免震)するのが、その対策になります。