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現在の耐震基準を元に建てられたタワーの、震度7での倒壊率はどれくらい?

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ID非公開さん

2018/3/901:04:00

現在の耐震基準を元に建てられたタワーの、震度7での倒壊率はどれくらい?

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nan********さん

2018/3/923:07:03

タワーとは超高層ビルのことでしょうか?

まず、震度とはその周囲でどのような被害や現象が発生するかを示した指標の一つです。震度7は地動の最大加速度が400galを超える地震をいいますが、上限が設けられてないことに注意してください。(極端になりますが、仮に地球が粉々に砕けるほどの地震が起きても、その地震の震度は7になります。起こることはあり得ませんが、この規模の地震に耐える構造物は存在しません。)

また、震度7でも地震の卓越周期によって建物の揺れ方が大きく異なります。

たとえば、兵庫県南部地震と東北太平洋沖地震は両者とも震度は7です。

兵庫県南部地震は内陸型地震で卓越周期は短く、旧耐震で建てられた中低層建物に大きな被害をおよぼしましたが、高層ビルには殆ど被害がありませんでした。

対する東北太平洋沖地震はやや周期の長い長周期地震動です。
大阪府咲洲庁舎(旧大阪WTCコスモタワー;地上256m、日本で3番目に高い超高層ビル)は、周辺地盤が軟らかいこともあって揺れが増幅し、震源から700km以上離れていたのにも関わらず、建物頂部が1.4mも揺れました。

このように、タワーなどの超高層建物は、卓越周期が短い地震動(内陸直下型地震等)に対しては殆ど揺れませんが、周期の長い地震動に対しては大きく揺れます。

日本では、まだ高層ビルが倒壊した例はありませんが、世界全体をみると地震で高層ビルが倒壊した例はあります。たとえば、1985年に発生したメキシコ地震は、長周期地震動かつ軟弱地盤という条件が重なり、10階クラスの高層建物がパンケーキ崩壊を起こした事例が多く報告されています。

倒壊率を具体的に述べることはできません。
しかし、地盤が軟弱かつ上部構造にダンパーやブレースを設置してない高層建物は、長周期地震で大きな被害を受ける可能性があります。

余談ですが、現在の耐震基準で建てられた超高層ビルは、層間変形角が100分の1くらいまでは変形できるように設計されてます。
200m50階建クラスのビルでしたら、建物頂部の変形が2mくらいまでは変形できることになります。それを超えてしまうと危険な状態です。目安層間変形角が1/80~1/50位(200m級のビルでしたら頂部で2.5~4m変形)になると、崩壊状態になります。

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