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建物の場合でいえば、足元の地盤に到達した地震波の周期（１秒間に何回往復する揺れか）と、建物自体が固有にもっている揺れの周期（＝固有周期）が合ってしまうことで、揺れがますます激しくなることを言います。
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固有周期についてご説明します― |
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みなさんの経験上、わかることを例にしますと「揺れている無人のブランコ」というのがあります。
後ろにブランコを引いて、離してやると揺れだしますが、このときゆっくりと揺れだします。
この揺れの周期を早くしたいと思っても無理なのです。いくら勢いをつけて送り出しても、振幅は大きくなったりしますが、倍の速さのリズムで前後に往復して揺れることはありません。ブランコはブランコの揺れたい周期で揺れるのです。
このときのブランコの揺れのリズム、周期のことを「固有周期」といい、ブランコ自体の長さや重さなどにより変わってきます。
話しを「建物」の場合に戻しますと、建物もモノである以上、固有周期をもっているのです。それは屋根の重さや、面積や、２階建てか３階建てか、中層か高層か、固い構造かそうでないかなどによって変わってきます。
建物の場合は詳しく調べなくてもだいたいの固有周期は見当がつきます。築年数の経った木造の２階建てであれば１秒前後、高層ビルであれば３秒以上と言われています。
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| さて、今回の東日本大震災で大きく揺れた地域では、周期が主に０．３秒以下という比較的早いリズムの地震波が到達しました。
この周期は倒壊しそうな木造住宅のゆっくりとしたリズムの固有周期に当たらないため、地震そのものの揺れが大きかった割に倒壊した建物は少なかったのです。 |
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しかし、今回の地震波にとても共振しやすかった種類の建物があります。それは「中低層のコンクリート造建物」と「がっちり作られた耐震性の高い木造住宅」です。 |
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木造住宅の固有周期は、ＲＣ造とちがって釘や木材が耐力要素のため、建物が揺らされるごとにゆったりとした周期に変わることが知られています。耐震等級３などの耐震性の高い建物は、固有周期０．３秒～０．１５秒程度のため、実は最初は共振を始めたケースもありましたが、建物が少し壊れる（釘とか固定金物が緩んだり、木材がめり込んだ）ことで、建物の固有周期が変わり、共振現象が収まった考えることもできます。
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| 「東日本大震災」を「阪神淡路大震災」と比較すると、最大加速度は「東日本」が２９３３ガルで、「阪神」の８９１ガルの３倍以上となっています。ところが「阪神」の卓越周期はキラーパルスと呼ばれる１秒前後であったため、築年数を経た木造家屋が倒壊して人命を失うような被害が大きくなってしまったのです。 |
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どんな周期の地震波が建築地に到達するかはわかりません。しかし、建物も固有周期をもつ以上、“共振”する可能性があることは確かです。 そうなると合板でしっかり固めている木造どころか、コンクリートで作られた建築物でも被害に遭ってしまうのです。 これらのことは、いまや想定の範囲なのです。共振するかも、『揺れるかも』という想定をすることが、真の地震対策につながるのです。
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