長周期・短周期地震動について解説【揺れによって変わる地震対策】

地震の多い日本では、地震に対する対策は必須となります。

地震の発生により大きな揺れを感じますが、その揺れにも違いがあることはご存じですか?

発生する揺れの種類によって、考えられる被害も大きく変化します。

今回は「地震対策」を考える上で必要な知識として、「地震の揺れ」にクローズアップしてみましょう。

地震の揺れにはどんな違いがあるのかなど、避難に対する準備、住宅を守るための準備や検討など、施しておきたいことはたくさんあります。

そして万が一の備え有効的な地震対策の方法など、あなたのこれからに活きる情報を集めました。

地震などの自然災害は、いつ発生するか分からないからこそ、日頃の備えが必要となります。

これから家づくりを考えている人にはもちろん、家づくりをアドバイスする方であれば「お客様の目線に立ったアドバイス」をするために知っておきたい情報です。

地震に対する情報を知ることは、地震対策にもつながっているのです。

地震で感じる揺れの違いとは

過去に大きな地震を数多く体験してきた日本では、地震の揺れによって多くの被害が発生しています。

その被害に巻き込まれ、多くの尊い命も失われてきました。

地震を体験した方の中では、「ドスンと大きく揺れ、弱いけれど長い横揺れが続いた」「大きな横揺れがずっと続いていた」など、揺れに対しての感じ方は様々です。

大きな地震が起こると、住宅や建物などたくさんのものに被害が生じます。

地震によって生じる被害の程度を左右するひとつに、「揺れの周期」があります。

詳しい揺れの違いを解説する前に、まずはこの周期を知っておきましょう。

建物の固有周期とは

建物などが感じる揺れには周期があります。

周期とは、地震から感じる揺れが「1往復するのにかかる時間」のことを表しています。

そして建物には揺れやすい周期というものがあり、それを「固定周期」と呼ばれています。

固定周期は建物の高さなどによっても変化し、その周期がピタッとはまってしまう時、より大きく揺れてしまうのです。

これを「共振」の状態と言います。

この共振に大きく関係しているのが、地震の周期(揺れの速さ)です。

地震学では、

  • 極短周期地震動
  • 短周期地震動
  • 稍(やや)短周期地震動
  • 稍(やや)長周期地震動
  • 長周期地震動
  • 超長周期地震動

の6つに区分されています。

今回はその中から、「長周期地震動」「短周期地震動」について解説していきましょう。

その違いを知ることは、地震対策を考える上ではとても重要です。

長周期地震動とは

地震によって伝わる地震波のひとつが、「長周期地震動」です。

この揺れは「2~数十秒の周期でゆっくりと大きく揺れる」ことが特徴としてあげられ、震源から遠く離れた高さ60メートル以上の高層ビルや石油タンクなどと共振します。

そのため東京など高い建物が多い地域やマンションなどの地域は、大きな被害につながる可能性が高まります。

高層ビルの場合、高層階では低層階よりも大きく揺れるため、地震がおさまった後も揺れ続ける可能性があります。

階が高い住まいの方は、特に室内の地震対策に注意しておくことで、ケガや逃げ遅れるなどの被害を最小限にすることもできます。

東日本大震災は長周期地震動だった

この長周期地震動の地震として代表的なものは、東日本大震災です。

東北を中心に太平洋側に広く揺れが広がり、都心部でも大きな揺れを体感した地震です。

その揺れは震源から約770キロも離れた大阪府でも感じることができ、大阪府にある咲洲庁舎(55階建て、高さ256メートル)では、約10分間揺れ続け、最上階付近の揺れ幅は最大約2.7メートルに達したとも言われています。

最近では2021年2月13日23時7分に「福島県沖の地震」が発生しました。

福島県沖 深さ 55kmが震源となり、最大震度6強(マグニチュード7.3)の強い揺れが襲いました。

「平成23年(2011年)東北地方太平洋沖地震」の余震と考えられており、福島県中通りでは、長周期地震動階級4を観測しました。

この地域の高層ビル高層階等ではきっと大きな揺れを感じたことと思います。

深夜の時間帯の発生に合わせ、大きな揺れでは、通常の地震よりも状況判断が難しかったのではないでしょうか。

短周期地震動とは

地震動のもうひとつが、この「短周期地震動」です。

短周期地震動は長周期地震動とは反対に、「1秒以下~数秒と短く小刻みな揺れの周期」が特徴です。

固い地盤ほど揺れが伝わり、高層階などの建物より「中層階や家屋が被害を受けやすい」のです。

低い建物ほど短周期地震動と共振しやすく、一般住宅などに多い木造住宅が損壊するなどの被害が大きくなるのです。

そして短周期地震動の中でも1~2秒周期の地震動は「キラーパルス」と呼ばれています。

このキラーパルスは、木造家屋などにダメージをあたえやすいのです。

現在これから発生が懸念されている首都直下型地震など直下型の地震でも、このキラーパルスが生じやすいと言われているのです。

阪神淡路大震災は短周期地震動だった

1995年(平成7年)1月17に発生した阪神淡路大震災では、上で解説したキラーパルスにより被害が大きくなったとされています。

また熊本地震でもキラーパルスが観測されています。

特に阪神淡路大震災では、建物の基準も今現在とは違い、とても大きな被害となりました。

このように地震の周期によって、揺れの被害は大きく変化します。

とは言えどの地域のどの周期の地震動が発生するとは、言い切れないのが現状です。

どんな地震が来ても大丈夫な様に対策しておくことが、私たちにできることなのです。

私たちにできる!住宅の地震対策

先ほど解説したキラーパルスを防止することを、自分たちの住まいに施すことが地震対策に有効的と言われています。

これから建てる人であれば、きちんと構造計算をした耐震等級3の住宅を建てること。

そしてもう建物が建っている方であれば、住宅がどの程度の耐震性を持っているか知ることが必要です。

耐震診断を行う。

それにともなった、耐震補強や地震対策を施すことが、大切です。

キラーパルスを予防する「耐震等級3」とは

現在住宅の耐震等級は1~3に分かれており、耐震等級3が最高等級となっています。

  • 耐震等級1とは、建築基準法(法律)と同程度の建物
  • 耐震等級2とは、等級1で想定する地震の1.25倍の力の地震に耐えられる建物
  • 耐震等級3とは、等級1で想定する地震の1.5倍の力の地震に耐えられる建物

のように、耐震等級によって差があり、建物を守る強さにも変化が出ます。

耐震等級が上がることにより、耐力壁の量が増加、2階の床や屋根面の面の強さ、柱の量の増加・金物の増加などや基礎の高強度化にもつながります。

地震等級3だったから守れた我が家がある

2016年4月14日に発生した熊本地震では、観測史上初めて震度7の揺れが2度も襲いました。

そのため住宅などの被害も大きくなり、まさに「想定外」の規模となりました。

想定外と言われている要因には、「新耐震基準で建てられたはずの家が100棟近くも倒壊してしまった」という被害の現状があるからです。

出典:熊本地震における建築物被害の原因分析を行う委員会報告書 概要|国土交通省

熊本地震が発生した時、学会悉皆調査範囲内の住宅性能表示制度を活用した木造住宅のうち、「耐震等級が 3であった16棟中14棟が無被害、2棟が軽微又は小破の被害」で抑えられたのです。

地震対策を施すことで、揺れに対する恐怖心も抑えられ、地震後の生活にも大きく差が出るのです。

そのひとつがトキワシステムの制震ダンパー「αダンパーExⅡ」です。

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設置したお客様からも、「設置した後、大きな地震が発生しましたが、外壁の塗り壁にもヒビもなく、性能面でも信頼度が高まりました。」など「ダンパーを入れているから大丈夫」という安心感が心強いという感想をいただいております。

「αダンパーExⅡ」お施主様の声

「αダンパーExⅡ」工務店様の声

制震ダンパー「αダンパーExⅡ」は、新築住宅はもちろん、既存の住宅にも設置できる地震対策です。

これから家づくりを考えている方も、家づくりをアドバイスしている工務店の方も、ぜひ一度制震ダンパーを検討してみませんか。

大切なあなたの家族を守りたい ―KEEP YOUR SMILE―

地震大国と呼ばれる日本では、

繰り返される大規模地震や余震への対策が大きな課題とされています。

制震装置を導入することにより、建物の揺れをしっかり抑え、ダメージを減らし建物を守ります。

「αダンパーExⅡ」を導入した場合、最大55%の地震の揺れを吸収します。

繰り返しの地震にも強く、小さな揺れからもその効果を発揮することが特徴です。

13,000棟以上の供給実績、東海地区No.1の採用数で培った知識やノウハウが活きてくるのです。

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耐震住宅に制震装置をプラスしてみませんか。

ご不明な点等ございましたら、お気軽にお問い合わせください。

著者情報

トキワシステム

トキワシステム代表「中本 智規」

制震ダンパー・地震対策の情報について発信しています。
トキワシステムが提供する制震ダンパー『αダンパーExⅡ』は、地震から建物を守り、住まいの安心と安全をご提供いたします。