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生田キャンパスD館

免震構造への期待

図1 建物基礎と免震支承
図1 建物基礎と免震支承
 地震国日本において、地震に対する建物の安全性の確保は建築分野の研究者・技術者に課せられた最も重要なテーマのひとつであり、社会からの期待も大変大きいです。地震に対する抵抗機構を分類した耐震・制振(震)・免震という言葉もテレビCM・住宅広告などでよく見掛けるようになりました。特に免震は、耐震をグレードアップさせた概念として一般社会に浸透してきており、この期待に応える信頼性の高い技術と質の高い設計が求められています。

 免震構造とは、建物に免震層という特別な層(階)を設けて、そこに免震支承(装置)を配置することで、地震による水平方向の揺れが建物に直接伝わらないようにした構造です。国内では図1のように建物と基礎の間に免震支承を配置することが一般的です。免震層に地震による揺れの大部分を吸収させ、大地震時にも建物にほとんど損傷が生じないように設計します。明治大学では、生田キャンパス理工学部D館に免震構造が採用されており、基礎部の免震層には写真のような免震支承が配置されています。

免震建物の計画棟数の推移(データ提供:一般社団法人日本免震構造協会)
図2 免震建物の計画棟数の推移(データ提供:一般社団法人日本免震構造協会)
 わが国の免震建物棟数は世界第一位であり、実建物への免震技術の適用の推進は国際的に高く評価されています。図2は免震建物(戸建住宅は除く)の計画棟数の推移を示したものです。まず、目に付くのは、急増した1995年・1996年です。これは、1994年米国ノースリッジ地震、1995年兵庫県南部地震において、免震構造の効果が実証されたことが契機となっています。免震構造が社会からの注目を集め、集合住宅を中心に免震建物の建設が急増しました。その後2004年頃までは年140棟ほどで推移しますが、この間1998~2000年に建築基準法が大幅に改正され、それまで法律上定めのなかった免震建物が法律化されました。2005~2008年頃は首都圏を中心に起こったマンションブームに後押しされての増加と考えられますが、これには2000年以降に発生した国内の地震も強く影響しています。特に2003年十勝沖地震、2004年新潟県中越地震では大地震時の免震建物の効果が実証されました。なお、2007年の減少は、2005年に発覚した構造計算書偽装事件を契機とした2006~2007年の建築基準法の改正によるものと考えられます。2009年以降はリーマンショックによる景気低迷で減少していますが、2012年には増加に転じています。これは2011年東北地方太平洋沖地震を経験しての変化であることはいうまでもありません。

生田キャンパスD館
生田キャンパスD館
D館の免震支承(施工途中)
D館の免震支承(施工途中)
 1995年以降、免震建物は震災を経験するたびにその建設数を増加させており、免震技術は設計の初期段階から適用が検討されるほどに一般化した構造技術となっています。2011年以降は流行とも思える状況が続いています。またそれを追い掛けるように法律化・法改正が行われている現状があります。耐震工学は経験工学という側面を持っており、免震構造も例外ではありません。2011年東北地方太平洋沖地震では、エキスパンションジョイントと呼ばれる免震建物周囲の可動部に損傷が生じた事例が報告されました。また、免震建物の一部の居住者に地震時の揺れ方などが正しく理解されておらず、恐怖や不安を感じさせることもあったようです。また、近年、切迫度が高まる南海トラフの巨大海溝型地震や大都市圏の内陸直下型地震など、多様な地震動への対応も求められています。

 免震構造が高い耐震性能を有することはこれまでの地震でかなり確認されてきています。しかし、一般的な免震支承である積層ゴムを導入した免震建物の歴史は国内では高々30年です。また、一口に免震といってもその性質は建物ごとに異なります。現在の研究の最前線は、免震建物の限界性能(実力)を把握し、免震に対する社会の期待を踏まえながら、如何にしてそれをユーザーに説明していくかだと考えています。

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