ところで、地盤がそれほど強くない湾岸の土地に、30階・40階・50階・60階ものタワーマンションを建てて大丈夫なの？
と疑問を持っていませんでしたか？
地震の多い日本ですから、関東に大きな地震が来たときは真っ先に倒れてしまうのではないかと不安を感じていませんでしたか？
こちらを最後までお読みいただければ、構造によって異なる地震の揺れのことや、大地震時における人命保護と建物との関係性に関しての知識を得ることが出来るだけでなく、タワーマンションの耐震性能などについても理解することが出来ます。
従って今お住まいのタワーマンションにこのまま住み続けても良いのか？
購入を検討しているタワーマンションがあるのなら、買うべきか？買わないべきか？の判断材料をも得ることが出来るのでメリットがあります。
INDEX
①タワーマンションの3つの構造（制震・免震・耐震）
⒈制震構造とは？
クリックで拡大ダンパーと呼ばれる装置を使って地震の揺れを早く静める仕組みを指しています。
ですからいったん地震の揺れを建物が受け止める形になります。
ダンパーとは地震のエネルギーを吸収する役割を担う装置です。
ばねもしくはゴムのようなものを内蔵しています。
これらの弾性体の働きによって衝撃を弱める、振動が建物に伝わるのを抑制する効果が期待できます。
地震だけでなく、強風による揺れも抑制する効果があると言われていますね。
⒉免震構造とは？
クリックで拡大地盤と建物との間に特殊なゴムを設置する形で地震の揺れを軽減する方式です。
地震の揺れが地盤から建物にそのまま伝わらないようにするための装置になります。
免震構造で使われるゴムは積層ゴムが一般的です。これはゴムと鋼板を交互に積み重ねたものです。
積層ゴムを設置することで、揺れの激しさを軽減して、ゆっくりしたものに変化できます。免震構造の場合、地盤と建物を切り離す形の構造になります。
ですから建物そのものへのダメージも軽減できます。
だいたい地震の揺れを1/3～1/5程度に軽減できるだけの能力を有すると言われています。
例えば室内の揺れも少なくなるので、家具や什器の転倒などを予防する効果もありますね。
⒊耐震構造とは？
クリックで拡大建物の躯体そのものを地震に耐えられるように設計された構造のことです。
具体的には建物の骨格部分に当たる柱や梁などを従来よりも太く頑丈なものを使った構造のものが多いです。
建物が頑丈なので、震災クラスの大きな地震でも倒壊のリスクは軽減されます。
しかし倒壊しなくても壁や柱などにひびが入るなどのダメージを受ける可能性はありますね。
建物が直接、地震のエネルギーを受けてしまうからです。また建物の揺れを制限するものではないので、揺れは大きいですし、部屋の中で家具などが転倒する可能性も高いです。
②表でおまとめ制震・免震・耐震構造のメリット・デメリット
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③タワーマンションの地盤杭工事とは？
タワーマンションの基礎部分ですが、杭基礎を採用しているところもあります。
これは埋め立て地や軟弱地盤などに建物を建築する、もしくはタワーマンションのような大規模な建物を建築する場合、採用されることの多い基礎工事の手法です。
杭を支持層と呼ばれる強固な地盤まで打ち込んで建物を支える形になります。
杭基礎工事を行うにあたって、場所打ちコンクリート杭もしくは既製杭などのアプローチがあります。
ちなみに両者を比較した場合、工場で作った杭を埋め込む既製杭の方が現場でコンクリートを流し込む場所打ちコンクリート杭よりも精度が高いと言われています。
地盤杭工事を行うにあたって注意しなければならないのは、杭の長さです。
もし支持層までけっこう深さのある地域で工事をする場合、杭を太くして強度をアップさせる必要があります。
しかしどんなに杭を太くしても、縦方向にしか打つことができません。
杭は柱や梁とは違って一方向だけです。
ですから横に揺れることの多い地震の場合、あまりに大きなエネルギーがかかると折れてしまう可能性があります。
タワーマンションで異なる地盤にまたがっているような場所であれば、杭の長さが20メートルくらいまでになっているか確認しましょう。
もし数十メートルの杭を打っている場合には、地盤や設計などを慎重に調べたほうがいいですね。
クリックで拡大武蔵小杉にまたまたタワーマンション。今度は新丸子寄りに数棟。杭はちゃんと打ってますと言いたいのか、ことさらにシースルーに。 ♯新丸子 ♯武蔵小杉 pic.twitter.com/MjZXgY4hHw
— tatsuro (@tatsurowa) March 25, 2016
④難を極めた横浜ランドマークタワーの地盤工事とは？
横浜というと今ではみなとみらいエリアが発展して、主要エリアになっていますよね。
しかしみなとみらいエリアが反映するためには、いろいろな紆余曲折がありました。
ちなみにこちらの都市開発「MM21計画」は1983年から事業開始しました。
かなり前の話ですね。
みなとみらいエリアのランドマークになっているのは文字通り、横浜ランドマークタワーですね。
しかしこちらの建物を建設するのも苦戦したみたいです。
その中でも最大の問題だったのが地中の地盤工事でした。
そもそも横浜ランドマークタワーは、三菱重工業の横浜跡地に建設されました。
この地中にはがれきがたくさん埋まっていました。
このため、杭打ちが大変な作業になりました。
杭打ちの方法として、オーガドリルという先端がスクリューのような形状をしている重機を使って掘削してH鋼を打ち込む手法が採用されました。
しかしこのドリルがうまく入っていかなかったそうですね。
ドリルが破損してしまうこともあったようです。
H鋼を入れるのもスムーズにいかず、何度も入れ直しを行ったことは有名なお話です。
そのような試行錯誤を経て、強固な基盤を確立しました。
横浜ランドマーク・タワーで久しぶりに飲んだ。このタワーは1994年竣工で、今年で築20年。低雲から透けて見える横浜の夜景も幻想的で良し。タワーの制振構造は当時としては斬新で、基礎部分付近もトラス面を多用して強固。柔と剛の組み合わせ。 pic.twitter.com/zAJ0eFuure
— てりあ (@Terrier_of_tky) March 1, 2014
横浜ランドマークタワーは地中に直接基礎を埋設するベタ基礎、8階までは鉄骨鉄筋コンクリート構造で、9階から70階までは鉄骨構造の複合構造になっているそうです。すそ広がりな形状は地震と風の揺れに対して踏ん張ることができるためだそうです。
— nyckume (@nyckume) March 26, 2011
「みなとみらい」への不動産投資に興味を感じていませんでしたか？「みなとみらい」の一般的なイメージは、夜景が綺麗、観光スポット、お洒落なお店が多い、商業施設が充実している、都会、海が近いといったものでしょう。今回は[…]
⑤ベタ基礎のタワーマンションは地盤の強い証拠？
はい。ズバリ地盤が強いということです。
タワーマンションの中にはベタ基礎と呼ばれる手法で基礎工事を行っている物件もありますね。
ベタ基礎とは、簡単に言うと杭を打っていない基礎工事の手法です。
こういうと「杭の打っていないタワーマンションは倒壊の危険性が高いのでは？」と思ってしまいますよね。
でもベタ基礎で工事が行われているのは、杭を打つ必要がないからです。
それほど固い地盤の上に建設されているタワーマンションです。
震災クラスの地震が発生しても液状化も起こらず、建物は大丈夫でも地盤がダメで傾くような心配もまずないでしょう。
タワーマンションを探すにあたって、基礎工事がどうなっているかチェックしてみるのもいいかもしれませんね。
ベタ工事をしていれば、それだけ地盤がしっかりしている証拠といえます。
タワーマンションを購入する際には、基礎工事の種類について確認してみるのはいかがですか？
都庁も六本木ヒルズも西新宿の高層ビルもベタ基礎。横浜のマンションのようなデータ改ざんがあると杭打ち売りにしてるマンションは逆に不安。
— BruJeune (@BruJne) October 17, 2015
このビルが直接基礎とかすごいww (@ 横浜ランドマークタワー in 横浜市, 神奈川県) https://t.co/9h0t5oAG1q pic.twitter.com/CpY25wvqTJ
— よ&URAWA(๑´ڡ`๑) (@GANMO_) December 8, 2016
⑥タワーマンションの耐震性とは？
【建物性能グレード】
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【耐震性能マトリクス表】
クリックで拡大一般的にタワーマンションでは震度6強の大地震でも建物の再利用が可能なレベルに設定されています。
マンションのメンテナンスの状況や、構造が制震なのか？
免震なのか？
耐震なのか？
というそれぞれのタワーマンションの構造上の問題などにも因りけりですが、世間一般に普及している一戸建てや、マンション、アパートなどの建物では、震度6強の大地震では建物の再利用は想定外とされています。
要するに建物よりも大切な人命の保護を第一と考えているのです。
その基準を軸に建物の耐震性能レベルを設定しているという理屈になります。
従ってタワーマンションは、その上の耐震性能、つまり重複しますが、震度6強の大地震が発生しても建物を再利用できる耐震性能レベルを目標にしているとの分類になります。
因みに上の表の耐震・制振構造で言うならば、特級クラスが例えば原子力発電所などの建築物、上級クラス～上級に限りなく近い特級クラスが大規模なオフィスビル。
上級に限りなく近い基準級～上級クラスがタワーマンション。
基準級が世間一般に普及しているマンションとなりますね。
【地震の大きさと建物の状態の関係（概念図）】
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⑦E－ディフェンスによる高層ビルの倒壊実験
思わず目を見張る実験映像ですね。
E－ディフェンスとは、兵庫県三木市・兵庫県立三木防災公園内にある大規模な耐震工学研究施設のことを指します。
国立研究開発法人防災科学研究所が所管しており、
1995年(平成7年)1月17日(火)の5時46分に発生した阪神・淡路大震災をきっかけに、都市部を中心とする地震災害の軽減を目的として生まれた世界最大の実験・研究施設といわれています。
正式名称は、実大三次元震動破壊実験施設といって、E－ディフェンスのEは、EARTH(アース・地球)のE。
震動台の大きさは20m×15mで、最大搭載荷重は、なんと1200トン。
2013年12月11日に行われたこちらの実験では、強固な高層ビルが壊れるまで「実際に揺らして揺らして確かめる」との初の実験だったと言われています。
結果、長周期地震動（簡単には南海トラフ大地震）の約3.8倍の強さで揺らすまで倒れなかった。
高層ビルがどこまでの揺れに耐えられるかの貴重な実験映像ですね。
⑧まとめ
いかがでしたか。
私は、建築基準法や各種法規定を遵守しているから安全と言い切れちゃう神話はないと考えています。
しかし、当記事を通して、市場に多く流通している一般的な戸建やマンションなどと異なり、横浜やみなとみらいのタワーマンションは構造しかり強固に作られていることがわかりました。
従って、安全との言葉を使ってしまっても強ち過言ではないと考えます。
また、それぞれのタワーマンションによっても構造は異なるため、地震の揺れ方や、大地震発生時の建物の損傷具合などが違うことなどについても、簡単にご理解頂けたかと思います。
因みにタワーマンションの構造に関しては、多くが制震構造を採用しています。
通常タワーマンションのような高さのある建物の場合、揺れは上に行けば行くほど大きくなりますが、制震構造であれば、上階ほど揺れを軽減する効果も大きくなりますしね。
また暴風による揺れも抑制できるので、部屋の中の快適性という部分でも制震構造を導入するマンションが多いわけですね。
なお、この３つの構造に関しては、この様に覚えると簡単でしょう。
制震は「揺れを吸収」
免震は「揺れを伝えない」
耐震は「揺れに耐える」と。
タワーマンションの構造に関しては、他にも幾つか記事にしていきたく考えているので、またの更新を楽しみにお待ちいただけると幸いです。
この度も最後までお読みいただきまして有難うございました。
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