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能登元日地震で7階建てビルが倒壊するのなら東京・大阪ではもっと倒壊するはず

2024年01月16日 | 科学・技術

7階建てビルが横倒し

 

輪島市の朝市の近くにある7階建て(地下一階)ビルが右側に横倒しになった。隣の家を押し潰し、挟まれた人は救出されたが死亡が確認された。ビルが倒壊した写真は各メディアに掲載されていたが、下記のサイトを紹介しておきます。ビル倒壊後の写真と倒壊後のビルの底の写真が載っています。

 

輪島 地震で倒壊したビル “地下やくいに何らかの損傷か” | NHK | 令和6年能登半島地震

 

倒壊前の写真(下図)を見ると立派で丈夫そうなビルに見える。このビルが右側に倒れて、白黒の3階建て木造家屋を押し潰した。

 

複数のメディアの報道によると、このビルは地中に杭を打ち込み、その上にビルは建っていた。倒壊後の報道写真を見ると、横倒しになったビルの底に杭が着いていた跡はあるが、杭は見当たらない。(下のイラスト参照)つまり杭は地中に残り、杭とビルの底が剝れたか、抜けてしまったので、ビルは倒壊したとTVは言っていた。

 

下の写真は輪島市の中心部です。中央の赤い逆雨だれマークの生命保険会社の隣が倒壊したビルです。このビルがある輪島市河井町(朝市が開催されていたのも河井町)の辺りは川原田川の右岸(流れに向かって右側)で、海に注ぐすぐ手前です。いかにも、大昔は海で川原田川が運んできた土砂で陸地になったような軟弱地盤の様に思える。だから、杭を打って地盤を強化していたのでしょう。

 

同じ理由で高層ビルや超高層ビルが倒壊しないか?

 

地震の揺れで、地中に杭は残り、杭とビルの底が剝れて、ビルが倒壊するのなら、今後起きる地震で倒壊するビルは多数あるのでは?という疑問が湧く。

 

軟弱地盤に杭を打って、大きいビルが建っているところは日本にはザラにある。東京だってそうだし、大阪もそう。それが地震の揺れで杭とビルの底が剝れてしまうのなら、大阪だって、東京だってビルの倒壊がジャカジャカ起きても不思議ではない。

 

特に超高層ビルの場合は倒れると被害が大きい。今回と同じように杭とビルが剝れてしまったら、倒壊する可能性がある。

 

ここで解説 「改良杭」と「杭基礎」

 

私の俄か勉強によると、建物の基礎は地表まで強固な地盤であれば、杭を打たずに直接建物を建てる。浅い地層が軟弱で、より深い所に固い地層があれば、そこまで届く杭を打ってその上に建物を建てる。その杭の種類について。

 

「改良杭」

地盤改良工法の一つ。建物の基礎と杭は接続しない。杭と建物の基礎の間には、捨てコンや砕石が挿入されている

 

「杭基礎」

建物の巨大な荷重を地下の固い地盤で支える基礎工法の一種。杭と建物が接続されている。建物が転倒するのを防ぐために採用される。下のイラストは「杭基礎」の例。

「改良杭」にするか、「杭基礎」にするかは、地盤の固さや建物の高さや大きさによる。

 

ビルが倒壊しないのは地中に埋まっているから

 

そうすると、杭を用いない直接基礎や「改良杭」の場合はビルの地下部分と地盤との摩擦(粘性というべき?)で倒れないようになっていることになる。電柱みたいなものかな。

 

「杭基礎」の場合は、ビルの地下部分と地盤の摩擦に加えて、杭がビルの倒壊を防いでいる。しかし上のイラストを見ると、杭と建物の地下部分との接着部分は、建物全体の荷重がかかると耐えられないような貧弱な構造に思える。特に長周期地震動で超高層ビルが揺さぶられると、接着部分は耐えられるのだろうか? とてもそのように見えないけど。

 

超高層ビルは倒壊しないのか?

 

ネットで東京の超高層ビルの構造を見ると、地盤の良い場所では杭を用いない直接基礎でビルが建っている。そうすると、倒壊を阻止しているのは、建物の地下部分と周囲の地盤の摩擦だけ。超高層ビルであっても、地下部分は深くて地下5・6階程度のはず。この程度の深さで、超高層ビルの倒壊を阻止できるのかな?

 

超高層ビルにはいろいろな免震装置が付いていて、その効果を証明するために、ビルを揺らす画像を見たことがある。あれはビルの下部を揺らす台にしっかりと固定されているのでは?と思っていろいろ資料を探しても書いていない。今まで書いてきたように、建物を揺らす台にしっかり固定するという実験では不十分です。あるいは、実際は地中の構造も含めてシミュレーションや実験をしているけど、TVの画像はそれを簡単に見せるためにしたのだろうか? そうであれば良いけど?

(長周期地震動に免振構造は効果が小さいという意見もあるが)

 

超高層ビルは、胡散臭い感じがする。だいたい超高層ビルは大地震を経験していない。東北大震災の時、東京や大阪の超高層ビルは揺れたが、遠く離れた東北地方での地震であって、もっと近くの地震の直撃を受けていない。もっと近くで起きる大地震の直撃を受けて、大きい揺れが来たらどうなるんだろう? 地震の周期にもよるだろうけど。

 

2024年1月16日

 


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