地震に強い建物をつくりたいです。
根室沖、十勝沖、三陸沖、首都圏、伊豆沖、東海南海トラフ、中央構造線、、、、日本中どこでも地震は起こるんだろうなあとこの頃感じます。 地震の活動期などという仮説を立てている人もいることを考えると、そう言われてもおかしくないと誰もが思うような経験をしたり、見聞きしたりしているからでしょう。
国内にも地震が来ない場所、実際に発生していない場所もあるそうです。
しかし思うことは、そこの下では発生していませんが、どこかで発生した地震の揺れは、日本中どこにいても必ず伝わって来ています。 揺れない場所は日本にはないのではないでしょうか。
直下型の地震が来るかどうかは別として、誰もが必ず来るであろう揺れには対処しておかなければならない、もしくは出来ることはやっておきたい、と思います。
私も含めて、世のほとんどの建築士たちは地震の専門家ではありません。
地震が来た時にどうなるのか。
揺れない家であれば良い、
揺れるとしても、どこも壊れなければそれでも良い、
と思いはするものの、
しかし、家は揺れますし、壊れます。
学べば学ぶほど、知れば知るほど、家は揺れるし壊れることが分ります。
耐震建築の追求とはそういったことの繰り返しなのです。
その証拠に、地震が起きるたびに国の構造設計に対する指針が変更され続けています。
昔の構造に関する法律に則って作った家を「旧耐震」といいます。
その後の改変後を「新耐震」、更に変わって「2000年基準」。
技術は発達し続けますので、きっといつまでも新しいものが出てくるんだろうなと思います。
ある期間に起こった震源地をプロットした地図
普通の木造住宅の場合は、強い壁を多くバランス良く配置すれば、耐震性能の高い家になります。
ドームハウスは構造形態の中でも最も強くなる組み方である三角トラスを使い、強くしています。
また、高いビルよりも低いビルの方が振幅、揺れの幅が小さいため、揺れにくいです。
ドームも、同じ2階建て、３階建ての木造住宅と比べると、地面に近い部分から丸くなっているため、重心が低く、更に使う材料が少なく軽いため、揺れが小さくなります。
何よりもドーム本体を構成しているのがトラスだけであることにより、各構造体のゆがみが極端に少ない。
四角はひし形にゆがみますが、三角はほぼそのままです。
その三角に包まれているからゆがみが少なく、揺れにくく壊れにくい。
構造体を見ていると、専門家でなくとも何となく感じる方もいらっしゃいます。
地震に強そうだな、ということが。
現在、地下室があるドームハウスを作っています。
地下室は今までも何度か作りました。
しかし今回、詳細な構造計算を行い、はっきりと分かったことがあります。
地下室があると、その上の建物は揺れにくくなる。
地下室はコンクリートでつくります。
地面の中は土や水により大きな圧力が掛かりますので、地上に作るよりも強固な構造になります。
コンクリートの構造体は、地面の下で作らなければならないですので、その周囲を必ず掘り、出来上がると埋め戻します。
後から土で埋める訳です。
その土は、どんなに硬い岩盤の地下であっても、あとから土を入れて埋めるのですから、ある程度の硬さ、言い換えると柔らかい土になってしまいます。
地下室の周りだけが、柔らかい土に囲まれていることになる。
この土が、地震時に周りから伝わってくる揺れを吸収してくれるのです。
構造計算シミュレーションに地震の揺れを入れ、建物がどれくらい揺さぶられるかを計算させることができます。
何センチ、何ミリ揺れた、と数値を確認することができ、更にここまで揺れると破壊している、と判断することも出来る仕組みになっています。
地下室のあるドームハウスと地下室の無い普通のドームハウスを計算し比較てみると、明らかに地下室がある家の方が、地下室がない家よりも揺れが少なくなります。
周りに埋め直す土の硬さをどう考えるか等難しい部分がありますが、それでも地震の揺れを地下室が吸収し、少なくしてくれることが計算結果から分かるのです。
大型の地下室付きのドームハウスは、より地震に強い家になる。
びっくりですね。
最後にちょっと、書き添えを。
ほぼ完全に地震の揺れを無くす積層ゴムや、揺れと共に滑る土台の上に家をあたかも浮かせたように作る「免震構造」という家づくりがあります。
これは地下室どころではなく、ホントに揺れません。
最近のビル建築や公共建築には多く採用されており、木造住宅用の商品もあります。
地下室のある家はそうではなく、普通に作るけど少し揺れが少なくなる、という考え方。
完全に揺れない、壊れない家ってことではないですので、少々ご注意を。。。
