縦揺れで建物は倒壊しない

2018年4月7日

テーマ：【免震住宅・地震対策】

コラムカテゴリ：住宅・建物

建物は上下動には強い

地震が発生するたびに、定型句の様に繰り返させる言葉に、「下から突き上げる様な揺れが襲ってきた」と云うものがあります。地震計は横揺ればかりでなく上下の揺れも記録しています。

画像は阪神大震災の時の地震波ですが、南北方向、東西方向の他に上下にも激しく揺れている事がわかります。
但し、上下動で建物が損傷を受ける事が稀で、倒壊につながる揺れは殆どの場合が横揺れです。
建物は常日頃から、９８０galの力で下向きに引っ張られています。つまり重力です。ですので何もしなくても安全を見て垂直の力に耐えられる様に、予想される重量の２倍くらいの力が加わっても、大丈夫な様に作られています。上下方向の重力加速度を画像のメモリから読みますと５００galには達していません。上下動に抵抗する力は９８０galの２倍で１９６０galほど耐力になりますが、地震時の重力加速度９８０＋５００gal＝１４８０galでは、まだまだ余裕がある事が分かります。

建物が倒壊する原因は横揺れ

それに対し、横向きの力は普段は掛かりません。ゼロです。ゼロの状態から急に８８０galの重力加速度が働いたのです。重力が９８０galですので、ほぼ重力に近い力が横向きに働いたのです。言い換えれば瞬間的ではありますが、崖に横向きに家を建てたのと同じ力が掛かったのです。
建物が地震で倒壊する原因は上下の揺れではなく、横方向の揺れです。
建物が倒壊するメカニズムは複雑でgalばかりでは表現できませんが、建築基準法では４００galに耐えられれば適法とみなされます。４００galは震度階で表現しますと震度６強に相当します。建築基準法を満たすだけでは震度７の地震には耐えられないのです。