経験し、多くの技術者が自然災害の恐ろしさを再認識しています。「想定外」の事象を減らすべく最悪の事態を想定した検討が行われており、対応すべき地震の規模は非常に大きくなっています。揺れが大きくなると想定される地域に関しては、設計時に用いる検討用の地震動が新たに規定されています。内閣府の「南海トラフ沿いの巨大地震モデル検討会」および「首都直下モデル検討会」により、『南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動に関する報告』がなされました(平成27年12月17日)。これを受け、翌18日に国交省から『超高層建築物等における南海トラフ沿いの巨大地震による長周期地震動への対策案について』発表がなされ、同時に意見募集が行われました。平成28年6月24日には「案」が取れた形で発表され、内容が確定しました。平成29年4月1日以降の申請から効力を発揮しています。『対策』では、南海トラフ沿いで約100~150年の間隔で発生しているとされるマグニチュード8~9クラスの地震を対象にしています。反省が生かされている点でしょう。南海トラフ地震がいかに巨大な地震とはいえ、日本中に大きな影響を与えるわけではありません。基本的には太平洋側の地域が大きな揺れに見舞われます。静岡はそうでもないですが、他の3つは日本が誇る大都市圏です。大都市圏ばかりが検討対象地域なのでしょうか。理由としては2つ挙げられます。大都市は平野部につくられているということです。日本は国土の大半が山なため、少ない平野部に人が集中します。平野は川の堆積物によってつくられており、地盤が軟弱である場合が多いです。そのため、大きな地震が起きるといつまでも揺れが収まらず、結果として地震の被害が大きくなる傾向にあります。図らずも日本人は地震の危険性が高い地域に都市を形成してしまっているのです。次に、影響の大きい大都市をとりあえず対象としているということです。人がほとんど住んでいない田舎を一生懸命検討するよりも、まずは都市部を検討するというのは合理性があります。実際、地震動の伝播を検証した解析の結果を見ると、上記の4地域以外にも揺れが大きくなる地域は認められます。限られた時間と人員ではそこまで手が回らないのでしょう。今後その他の地域でも何かしらの対応が必要になる可能性はゼロではありません。対象となるのは高さ60mを超える建物と地上4階建て以上の免震建物です。地震の規模、つまりマグニチュードが大きくなると、地盤は大きくゆっくりと揺れます。首都圏や関西圏で超高層ビルが大きく揺れましたが、低層建物では液状化を除いてあまり影響はありませんでした。震源地に近ければ低層建物も大きな揺れに見舞われるでしょうが、南海トラフ地震と言うよりはその他の直下型地震の方が危険性は大きいです。免震建物の場合、4階建てであっても平屋であっても振動特性に大きな違いはありません。今回は検討対象に入っていませんが、3階建て以下であっても注意が必要です。使用していた地震動に加え、地域ごとに指定された地震動を用いて検討を行う必要があります。「関東地域」では1種類の地震動が、その他の地域ではさらに3地域に分けられており、3種類の地震動が設定されています。6秒程度で揺れが一往復するような地震(周期6秒)となっています。これは各地域の地盤の特性を考慮した結果で、非常にゆっくりとした揺れであることから「長周期地震動」と呼ばれます。従来のガタガタと揺れる1分に満たない地震と違い、グラグラと数分に渡って揺れが続きます。いままで想定していた2倍にもなる大きな揺れが長時間生じるわけです。既存の建物はひとたまりもないでしょう。地震時に家具が倒れるかどうかは建物に生じる加速度が重要ですが、速度も重要になります。家具が「倒れ出すかどうか」は加速度によって決まり、「本当に倒れるか」は速度の影響が大きくなります。長周期地震動では加速度はそこまで大きくありませんが、速度が大きくなる傾向にあります。コピー機などのキャスター付きの大型の事務機器は、あまり大きくない加速度で滑り出します。どれだけ滑るかというのは速度によって決まります。かなりの重量物なので室内の人も危険ですし、窓から飛び出してしまうと大惨事につながります。そのため、家具の転倒や移動の防止対策について設計上の措置を行い、説明しなくてはなりません。今まではガタガタと強い揺れが短時間生じることを対象とした設計が行われていました。そのため、長時間繰り返し揺れた場合の影響をモデル化していない場合も多くありました。ダンパーと呼ばれる装置は建物の振動のエネルギーを熱に変換することで吸収しますが、地震が長時間続くと非常に高温になります。温度の影響によって性状が大きく変化するようなダンパーも存在します。耐久性の大きくないダンパーであれば破断することもあり得ます。多くの建物では地震時に梁の端部が軟化することで地震のエネルギーを吸収しますが、吸収できるエネルギーには上限があります。針金を繰り返し折り曲げると熱を帯びてきますが、さらに折り曲げ続けるとちぎれてしまいます。梁にもこれと同じことが起こります。繰り返しの影響を考慮したモデル化は従来よりも複雑になります。実験により繰り返しに対する性能が十分に確認されていない材もあります。今後さらに研究が進んでいくでしょう。揺れの強さも重要ですが、揺れの継続時間も非常に重要な要素です。まとめと相模トラフ南海トラフ地震に対する国の対応と、設計方法について説明しました。今後数十年のうちにかなりの高確率で発生することでしょう。そのとき、この対策の真価が問われます。熊本地震は誰も発生するとは思っていませんでした。地震の発生確率が低いからといって、起こらないわけではありません。常に備えておく必要があります。今回関東地域は地震動が1種類だけ設定されており、他の地域と比べると揺れの強さ自体はあまり大きなものではありませんでした。『対策』では「相模トラフも現在検討中だから、近い将来設計用の地震動が大きくなるかもしれない」といったことが書かれています。関東大震災は相模トラフにより引き起こされています。日本に住む限り地震は避けることができません。南海トラフ地震の対象地域外に住んでいるから、ということではなく、地震大国日本に住んでいることを意識しておきたいものです。コンクリート主任技士。本当の専門家が本当のことをお伝えします。月別アーカイブこのブログについてお問い合わせプライバシーポリシースターをつけました引用をストックしましたストック一覧を見る閉じる引用するにはまずログインしてくださいログイン閉じる引用をストックできませんでした。再度お試しください閉じる限定公開記事のため引用できません。