【疑問点の解消】3種類の耐震構造を解説｜構造以外で耐震性能を高める方法も紹介

 

建物の耐震構造にはさまざまな種類があります。

また、耐震構造によって建物の耐震レベルを示す耐震等級は異なります。

そこで、今回は耐震構造の種類や、素材で耐震性を高める方法などを紹介しますので、ぜひ参考にしてみてくださいね。

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建物の耐震を高める構造は主に3種類

 

構造名	特徴
耐震構造	その名のとおり、地震の揺れに耐えるための構造。 地震の揺れを軽減することはできない。
制振構造	地震の揺れを吸収する構造。 建物内部に制振ダンパーなどを設置し、揺れを吸収している。
免震構造	地震による揺れを受け流し建物に振動ダメージを与えない構造。 建物の下にある免震装置が揺れを受け流す。

 

建物の耐震を高める構造は、主に「耐震構造」「制振構造」「免震構造」があります。

それぞれの特徴は上記の表のとおりでメリット・デメリットも異なります。

 

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耐震構造の種類2選

 

耐震構造は以下の2種類に分けられます。

• ・剛構造
• ・柔構造

それぞれの構造の違いについて詳細に解説します。

 

①剛構造

剛構造とは強力な基礎と、地震や強風などに強い壁や梁などで建物全体をしっかりと固定されている構造のことです。

強固な耐震壁で固定しているため振動や変形が少なく揺れにくい構造ですが、地震で一度揺れてしまうと建物全体が地盤とともに揺れてしまいます。

また、剛構造は建物全体が変形せずに揺れてしまうため、高層ビルなどに用いると下層階よりも上層階が大きく揺れてしまうリスクがあります。

そのため、剛構造は高層ビルではなく低層や中層の建物に利用されやすいです。

②柔構造

柔構造は柔らかく地震などが起きたときに、衝撃を吸収し建造物の倒壊を防ぐ構造になっています。

柱や梁などの素材の接合部に余裕を持たせたり、構造物の振動周期を長くして作用する力を少なくする壁を用いたりしているため建物の倒壊を防げる仕組みになっています。

柔構造は高層ビルに用いると、建物全体の衝撃を吸収し倒壊を防ぎやすくすることが可能です。

しかし、振動周期を長くしてゆっくり揺れることで衝撃を抑えているため、地震が止まっても建物全体はしばらく揺れ続けることに注意しなければなりません。

 

 

建物の耐震レベルがわかる3種類の等級

 

等級レベル	耐震性
耐震等級1	「震度6強〜7程度の地震」に耐えることが可能。 一般的な家は耐震等級1以上。
耐震等級2	耐震等級1の1.25倍の耐震性。 学校や病院などの災害時に避難場所として指定されている建物が該当。
耐震等級3	耐震等級1の1.5倍の耐震性。 消防署や警察署が該当。

 

建築基準法では「震度6強〜7程度」の地震でも倒壊しないことが最低基準であり、日本で新築される全ての建物は、この基準を満たすように建築されます。

耐震レベルを表す耐震等級は1〜3まであり、一番低い耐震等級1でも建築基準法の水準を満たすために「震度6強〜7程度の地震」に耐えることが可能です。

そして、耐震等級2は1の1.25倍の耐震性、耐震等級3は1の1.5倍の耐震性を有しています。

耐震等級1〜3について詳細に解説します。

 

耐震等級1

耐震等級1は最低基準であり、どの建物も耐震等級1程度の強さはあるとみなされ、建築の際に認定を受ける必要もありません。

また、耐震等級1は「震度6強〜7程度の地震」でも倒壊しないことが基準であるため、地震によって大規模修繕や建て替えが必要になる可能性はあります。

さらに、地震が積み重なれば素材は徐々に損傷していきます。

そのため、一度耐えたとしても素材の損傷具合では次の地震で倒壊するかもしれません。

安全に暮らすためには耐震等級1よりも高い耐震性を意識する必要があるでしょう。

 

耐震等級2

耐震等級2は、耐震等級1の1.25倍の地震にも耐えられる性能です。

1よりも耐震性が高いため、「震度6強〜7程度の地震」が起きても建物は損傷しますが、補修によって住み続けることも可能です。

具体的に、学校や病院などの災害時に避難場所として指定されている建物は全て耐震等級2以上の耐震性を有しています。

 

耐震等級3

耐震等級3は、1の1.5倍の耐震性を有しており、「震度6強〜7程度の地震」が起きても軽度の補修で住み続けることが可能です。

災害時の復興や救護活動の拠点になる消防車や警察署は耐震等級3を有しています。

 

耐震・制振・免震のうち一番耐震等級が高いのは免震である

 

性能	耐震等級
耐震	耐震等級1〜3
制振	ー
免震	耐震等級3のみ

 

耐震・制振・免震の3種類のうち、一番等級が高く安全なのは「免震」です。

耐震は建物によって等級が1〜3と分かれていますが、免震は耐震等級が3しかありません。

また制振は耐震等級を上げる技術になります。

そのため、耐震・制振・免震の3種類のうち、一番安全なのは「免震」になります。

 

構造の種類以外で建物の耐震性を高める方法5選

 

素材などの構造以外で建物の耐震性を高める方法5選は以下のとおりです。

• ・地盤を確認する
• ・基礎を頑丈にする
• ・建物を軽量にする
• ・四角形の建物を設計する
• ・耐力壁を取り入れる

構造以外で耐震性を高められれば地震に強い建物を建築しやすくなりますので、ぜひ参考にしてみてください。

①地盤を確認する

建物の倒壊を防ぐために地盤はとても重要です。

地盤が弱いと、地震が起きたときに地震の揺れが増幅し倒壊のリスクが高まるからです。

一方で地盤が強いと地震に強く倒壊しにくくなります。

現在は家を建てる前に必ず地盤の調査をするため、なるべく地盤が強い場所に家を建てるといいかもしれません。

 

②基礎を頑丈にする

基礎は地面と建物の間にある家全体を支えるコンクリートでつくられた部分のことで、以下の2種類があります。

• ・ベタ基礎
• ・布基礎

ベタ基礎は家と地面の間の「全面」を鉄筋コンクリートでつくられた基礎で支えるため、耐震性能が高いです。

しかし、全面を支えるためそのぶん材料を多く使用し、費用がかかります。

一方で布基礎は、鉄筋コンクリートでつくられた「枠」で家を支えるため材料が少ないぶん費用は安くすみますが、ベタ基礎よりも耐震性が劣ります。

そのため、ベタ基礎のほうが耐震性を高めやすい特徴があるのです。

 

③建物を軽量にする

重い家ほど地震の揺れが大きく伝わり揺れやすいため、建物を軽くすると倒壊のリスクが下がります。

家の重さに大きく影響するのは「建材」や「設備」などです。

そのため、家の「建材」や「設備」を軽くすると建物全体も軽量になりやすいでしょう。

 

④四角形の建物を設計する

I字型や正方形などの四角形の建物は、地震に強い特徴があります。

四角形の建物はバランスよく力を分散させ、全体で家を支えられるからです。

一方でコの字型やL字型は振動が伝わりやすく、耐震性が強くなりにくい傾向があります。

耐震性を上げるために、I字型や正方形などの四角形の建物を意識してみるといいでしょう。

 

⑤耐力壁を取り入れる

耐震性を上げるために耐力壁をバランスよく取り入れることが重要です。

耐力壁は地震で圧力がかかった際に、水平力を維持し倒壊を防ぐ効果があるからです。

また、耐力壁を取り入れるときに大切なのは設置するバランスになります。

例えば、家の南側だけに耐力壁を取り入れ、北側に耐力壁がないと地震が起きたときに耐力壁がない北側だけ歪み家全体が傾く可能性があるからです。

そのため、家を水平に保つためにはバランスよく耐力壁を取り入れることが大切です。

 

まとめ

今回は建物の耐震を高める構造について解説しました。

耐震を高める構造には「耐震構造」「制振構造」「免震構造」があります。

この中で一番安全と言われているのが免震になります。

耐震性を高めたる場合、免震構造を意識して建築してみてはいかがでしょうか。

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