20120213 #NHK クローズアップ現代「建物に潜む未知の揺れ~“地盤との共振”の脅威」

東日本大震災で、震源から遠い場所にある高層ビルが大きく揺れたり、同じ敷地にありながら特定の建物だけに被害が出たりするなどの不思議な現象が起きた。原因は、建物と地盤の固有周期が一致することで「共振」現象を引き起こしたことにあると見られている。 http://cgi4.nhk.or.jp/gendai/yotei/index.cgi
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NHK編成センター @nhk_hensei

総合 このあと7:30~クローズアップ現代「建物に潜む未知の揺れ~“地盤との共振”の脅威~」大震災で一部の建物だけが激しく揺れるケースがあった。原因と見られるのが建物と地盤の固有周期が一致し共振する現象。byGTV編成 http://t.co/xLq5tRc4

2012-02-13 19:10:25
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現「建物に潜む未知の揺れ〜“地盤との共振”の脅威」東日本大震災で、地震の揺れによる不思議な現象が。同じ敷地なのに、特定の建物だけ集中的に破壊されていることが。大阪、震度3にも関わらず、あるビルで大きな揺れ。建物と地盤の揺れる周期が一致する「共振」が発生。

2012-02-13 19:31:32
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。地上256mの大阪府咲洲庁舎。震度3、損傷360箇所。震災当時、24階にいた女性「ミシミシといろんな音が大きくなってきて。ビル自体が折れてしまうんじゃないかと思って怖かった」最上階付近、揺れ幅最大3m近くに。なぜこの建物だけ大きく揺れたのか。

2012-02-13 19:35:34
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。名古屋大学・護准教授。揺れの波形を分解、短い周期から長い周期まで並べる。長い周期の揺れを伝えやすいのは、柔らかな地盤。市庁舎の地盤には柔らかな堆積層が。固い地盤と柔らかい地盤の模型で実験。長い周期の地震だと、柔らかな地盤・高い建物だけ大きく揺れる。

2012-02-13 19:38:56
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。周期6.5秒。建物と地盤の周期がぴったり一致=共振現象。揺れがおよそ50倍に増幅、大きな被害につながった。大阪全域で60m以上の高層ビルの分布図。共振する可能性があるビルはおよそ30。名古屋近郊では、共振の可能性はおよそ20。3連動地震だと被害拡大か。

2012-02-13 19:40:04
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。護准教授「切羽詰まっている。どういう周期か調べることが大事」実験、今度は短い周期の揺れで。固い地盤・低い建物だけが大きく揺れる。この現象が、東北大学青葉山キャンパスで見られた。10階建て前後の3棟だけに大きな被害。2001年耐震補強するも、四隅柱が破壊。

2012-02-13 19:41:56
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。周期ごとに揺れの大きさを解析。1秒の揺れが際立つ。研究棟の周期も1秒で、共振現象が起こった。建物の弱点と地盤の特徴が、たまたま不幸に合ってしまった。

2012-02-13 19:42:52
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。ゲスト、名古屋大学教授・福和伸夫氏「あの日、東京の高層ビルにいた。往復で30〜40cm揺れただけでも、大変な恐怖を感じた。東京ですら。それがずっと距離の離れた大阪で3m弱揺れた。これが地盤と建物の共振の怖さ」

2012-02-13 19:44:20
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。福和氏「上のほうの地震計がついていたおかげで、明確に揺れを記録してくれた。すべての周期の揺れがたっぷり出た。遠くまで遠くまで伝わる。厚い堆積層でできていた平野があって、長い周期で揺れやすい高層ビルがたくさんあった。そこで共振が起きてひどく揺れた」

2012-02-13 19:45:54
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。福和氏「今回の地震で思ったより大きく揺れたと思ったら、必ずビルの点検をしてほしい。超高層ビルでは、1000mくらいの地盤の影響で長い周期の揺れが作られる。地盤の厚さが大事になる。当初の日本の備えは、共振をあまり考えていなかった。建築基準法では義務なし」

2012-02-13 19:48:03
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。福和氏「ただ2003年十勝沖地震で、こういった揺れが注目されているので、チェックをしっかりすることも」

2012-02-13 19:48:27
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。東京スカイツリー。3.11の地震で、震度5弱の揺れ。ツリー本体に被害はなし。地盤の周期をあらかじめ考慮した設計だった。設計を担当した設計会社。独自のシステムで地盤の特性を調べ、建物ひとつひとつの設計に反映させている。

2012-02-13 19:49:29
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。スカイツリー地下2500mの柔らかな地盤、8秒の周期で揺れを伝えやすい。スカイツリーもこれに近く、共振する可能性があった。そこで、スカイツリーの中心に「心柱(しんばしら)」を作る。ツリー本体と異なる周期で揺れて、揺れを打ち消しあう。

2012-02-13 19:50:47
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。およそ100通りの地震のパターンを想定。あらゆるタイプの地震を抑えられるように設計した。一方、既存の建物にとって、共振への対策は大きな課題。大阪府咲洲庁舎、揺れを最小限に抑える対策をとることに。そのための改修工事案。制震ダンパーを300台設置。15億円。

2012-02-13 19:52:21
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。さらに、地盤との共振そのものを起こさないための対策も。愛知県庁、耐震工事の際、3秒の周期で共振がおこる可能性がわかった。そこで、建物と地盤の周期をずらすため、建物の基礎部分に免震装置を設置。地盤が3秒の周期で揺れても、建物は4秒の周期で揺れる。

2012-02-13 19:53:49
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。福和氏「やる気になるかどうかだけ。コストも高いものではない。もともとの建物の数%以下でできるはず。20年に1度の設備改修の時に、その気になれば一緒に揺れにくくするための工事をすることはできる。日本全国の超高層ビルは1000〜2000ある。すべて調べて」

2012-02-13 19:55:26
ほんのこ @shbttsy74

#NHK クロ現。福和氏「あるいは共振しても大丈夫なようにするか。なんらかの手段をするべき。我々にこれから何ができるか、問われている」

2012-02-13 19:55:57