耐震・免震・制震
■免震構造とは
免震構造は、地面(実際は基礎)と建物の間に、ゴムなどの免震材を入れることで、地震の揺れが建物に直接伝わりにくくする構造です。
イメージとしては、建物の下にクッションを入れて、ガツンと来る揺れを受け流す感じです。
■なぜ効くの?
建物には、固有周期という、揺れやすいテンポがあります。
周期が短い(0〜1秒くらい)=カチッと硬い建物
→ このあたりの周期は、地震の力が入りやすく、入力が大きくなりやすい
周期が長い(2秒を超える)=ゆっくり揺れる建物
→ 地震の力が入りにくくなる傾向があり、入力が小さくなりやすい
超高層ビルが成立する理由の一つは、建物が高くなるほど周期が長くなり、結果として地震の入力が減りやすいという性質があるからです。
免震では、建物の下に周期の長い免震材を入れて、建物全体をゆっくり揺れる状態(見かけの周期を長くする)にします。
その結果、建物に入ってくる地震の力が小さくなり、建物の損傷や家具の転倒が起こりにくくなると考えられます。
■免震の注意点(重要)
ただし、免震は、上にある建物(上部構造)がある程度しっかりしていることが前提です。
地震力が小さくなるからといって、耐力壁などを減らして建物を柔らかくしすぎると、上部構造の周期も長くなってしまい、免震材と共振(同じテンポで揺れて増幅)して、逆に揺れが大きくなるおそれがあります。
そのため、免震は一般に、重くて剛性の高いRC造(鉄筋コンクリート造)のような建物に向いています。
一方で、軽くて柔らかい木造は揺れが大きくなりやすいので、揺れすぎないように制震装置を組み合わせるケースも多いです。
さらに免震には次のような条件もあります。
・暴風時などは免震装置の働きを止める(ロックする)必要がある場合がある
・建物が動くので、外周にぶつからないためのすき間(クリアランス)が必要