地震で揺れる。揺れやすさマップで調べよう。

ハザードマップの見方

揺れやすさマップは、国民ひとりひとりの防災意識の向上を図ることをはじめとして、建物の新築や改築に際しては、この揺れやすさを参考にし、災害に強い街づくりを目指し作成されています。

例え大きな揺れや被害が予測されている地域でも、適切な対策により地震被害を軽減することができます。

転倒や落下のおそれのある物の固定や、お住まいの耐震改修、ご家族との連絡方法の確認など、日頃からの地震対策のために、活用しましょう。

地震で揺れる。揺れやすさマップで調べよう。

揺れやすさマップは、お住まいの場所で発生の恐れがある地震の地域の揺れやすさを「震度」として評価し、マップ上に表現したものです。

揺れやすさマップは、各自治体で作成されていますので検索してみてください。

揺れやすさマップ
神奈川県藤沢市HPより

地震による地表の揺れは、「地震の規模(マグニチュード)」、「震源からの距離」、「表層地盤」の3つの条件により違いが現れます。

一般的に、マグニチュードが大きいほど、また震源から近いほど地震による揺れは強くなりますが、地表地盤の状況によっても左右され、地表地盤がやわらかい場所では、かたい場所に比べて地表での揺れは大きくなります。

地表面でのゆれ
引用:川崎市HPより

このように揺れやすさマップは、各地点で同じ強さの地震動が伝わってきた時、相対的に揺れやすいかを図化したものです。

震度(揺れの大きさ)を予測方法(専門的)

このマップの作成にあたっては、おおよそ次のような手順で、震度(揺れの大きさ)を予測しています。

・地域に影響の大きいと考えられる地震(海溝型地震、活断層の地震、どこでも起こりうる直下の地震)を選び、震源となる断層の規模や位置、形状などの情報を設定します。

・それぞれの地震について、地震の規模や震源となる断層までの距離などにより揺れの強さが変わる性質を用いて、「地表面付近(地下の基盤)での揺れの大きさ」を計算します。

・体に感じる「地表での揺れの大きさ(震度)」は、「地表面付近での揺れの大きさ」に「足元(表層の地盤)揺れやすさ」を加味することで求めることができます。

マグニチュードと震度の違い

一般に、足元の地盤が軟らかいほど、また軟らかいものが厚く堆積しているところほど、地表面では大きな揺れとなる性質がありますので、「震度」が大きくなります。

マグニチュードと震度の違い
引用:港区HP

地震の規模をあらわす「マグニチュード」は、震源域で生じた断層運動そのものの大きさを表す尺度です。

地震の規模(マグニチュード)は、地下でずれた断層面の大きさと、ずれの幅によって決まります。

その断層運動によって放出される地震波のエネルギーを、地震計の最大振幅などを使って間接的にあらわしたものがマグニチュードです。

「震度」は、ある地点でどれくらい揺れたかを示す尺度です。

地震が発生すると、地震の波は地中を四方八方に伝わります。その波の伝わり方は、震源から距離や地盤の状況などにより異なるため、場所により揺れの大きさが異なります。

この揺れの大きさを、それぞれの場所で計測し、それぞれの場所の震度を決めています。

揺れやすい場所は危険?

揺れやすさマップでは、概ね震度7、震度6強、震度6弱に区分されています。

揺れやすい地層は、比例してゆったりとした波(長波長)になりやすい。逆に、揺れにくい地層は固い台地状にあるため、ガタガタとした(短波長)揺れかたになりがちです。

そこに建つ建物もそれぞれ、その揺れに反応する固有の周期を持っているため、実際に起こる地層によって揺れ方は異なります。

このような地表の揺れが建物に与える影響を考える上で、建物の揺れ方に関係する“周期”も含めて、地震の揺れが建物に与える影響を考える必要があります。

建物の揺れのリズムとは

建物の揺れ方にも固有のリズム(固有周期)があります。地表の揺れ方=建物の揺れ方ではありません。

建物の周期は、その建物が1回揺れる時間の長さで、建物の高さや固さによって決まります。

一般に、建物が高いほど長く、低いほど短くなります。

20階以上の高層建物では4~7秒程度で、10階程度だと0.5~1秒程度と言われています。

通常の地震は揺れの周期が短いため、固有周期の短い低いマンションや戸建て住宅は共振しやすく、超高層ビルは共振しにくいとされています。

例えばブランコの揺れのリズムとブランコを押すリズムが合うと、どんどん揺れが大きくなるのも身近な共振現象のひとつです。

共振(共鳴)現象
参考:Try-it「5分でわかる!共振(共鳴)現象」より

共振が起きるのは、建物が持っている固有周期と地震(地表)の周期が一致した時で、揺れそのものは弱くても、建物が共振した結果、激しく揺れて倒壊するなど、被害が大きくなります。

2016年の熊本地震の時は、前震である震度7の揺れで倒壊する家屋はあまり多くありませんでしたが、その揺れで構造躯体が損傷して、その次に来た震度7の本震のゆったりした長い揺れに共振して、倒壊してしまう家屋が見られました。

倒壊してしまう家屋
写真:山村武彦「2016年熊本地震(速報)現地調査写真レポート」より

地震は、最初の数秒間、周期の短い激しい揺れが来て、その後に周期の長いゆったりした揺れが来ることが多くなっています。

戸建て住宅は固有周期が短いので、最初の激しい揺れに周期が合いやすく、大きな地震になると柱や梁の接合部がゆるむなどダメージを受けてしまいます。

その状態の建物は、ぐらぐらと揺れやすくなり、固有周期も長くなります。

こうなると短い周期の次に来る長い周期の揺れにも共振して倒壊する場合があります。

震度6弱・6強の揺れはどのくらいのもので、どの程度の被害が建物に生じるのかは以下のブログをご覧ください。

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