耐震・制振・免震とは
耐震構造は、地震に強い建物にするための、最も基本的な構造です。建物の剛性を高くすることによって、地震に耐えます。制振構造は、制振装置によって、地震の揺れを小さくする構造です。制振装置は建物の一部に設置され、地震のエネルギーを熱などに変換します。免震構造は、地下に免震装置を設置し、建物に地震の揺れを伝えにくくする構造です。
住宅のような小規模な建物であれば、耐震構造、制振構造、免震構造の順に費用が高くなる場合が多いです。小規模の建物では、近年制振構造が普及しつつありますが、耐震構造の建物は現在でも主流です。免震構造が採用されることはかなり珍しいです。
一方で、オフィスビルや商業ビルのような大規模な建物では、制振構造・免震構造の採用は多いです。特に１００ｍを超えるような建物では、制振構造・免震構造の採用が多くなります。
耐震構造とは
耐震構造は、建物の剛性を高くすることによって地震に耐える構造です。木造建築の場合では、壁や床の変形を抑えること、部材同士の接合部を強くすることが基本です。壁の変形を抑えるために、筋交いや構造用合板などの面材を用います。また接合部には、木材の加工だけでなく、金物での補強を行います。木造建築や壁式RC造、鉄骨造のブレース構造などでは、剛性を高めることによって、許容できる変形量に抑えます。
一方で、鉄骨造やRC造のラーメン構造では、考え方が少し異なります。ラーメン構造は柱や梁などのフレームのみの構造です。柱や梁が変形することによって、地震の揺れを受けないようにします。
制振構造とは
制振構造は、建物の一部に制振装置を設置し、揺れを小さくする構造です。制振装置には、ゴムを用いるものや金属を用いるものなどがあり、変形する際に自身のエネルギーの一部を熱に変換します。制振装置を設置する場所は、低層階のみやすべての階の一部の場所、途中階など様々なパターンがあります。小規模な木造建築の場合では、１階に設置されることが多く、１階・２階に設置される場合もあります。近年では、小規模な木造建築でも、制振構造が普及したことにより、設置費用が下がっています。またリフォームに際に、追加で設置できるものもあります。
高層ビルでは、多く採用されています。これは地震への対策に加えて、風による揺れを抑える効果があります。高層ビルに設置される制振装置は、オイルダンパーやゴム素材のものだけでなく、振り子の仕組みによるものがあります。これは振り子に設置された重りが、建物とは異なる動きをすることによって、揺れを打ち消す仕組みです。
免震構造とは
免震構造は、地下に免震装置を設置し、地震の揺れを建物に伝えにくくする構造です。高層ビルでは一般的な構造ですが、戸建て住宅で採用されることは少ないです。普及していないこと、工法が限られることなどの理由から、費用が高くなる場合が多いです。免震装置には、積層ゴムによるものやレールとバネを組み合わせるものなど、様々な種類があります。
大規模な建物では、必ずしも地下に設置されるわけではなく、途中階に設置される場合もあります。例えば、低層階が商業施設で、高層階が住宅やホテルの場合です。
