• ベストアンサー

超高層ビルについて

JIMIの回答

  • ベストアンサー
  • JIMI
  • ベストアンサー率58% (125/215)
回答No.3

某ゼネコン構造設計のJIMIです。 先ず、柔構造が地震に強い理由について説明します。 建物には固有周期(建物が一回揺れて戻ってくるまでの時間)というものがあって建物によって一定の周期となっています。固有周期は概ね高さに比例し、H(m)の高さの鉄骨造建物の場合0.03H(sec)くらいになります。 これに対し地震の卓越周期(最も揺れの強い成分の周期)は概ね1秒前後といわれています。この地震の周期と建物の固有周期が一致してしまうと、共振現象が起こり、地震時に建物に大きな慣性力が働くことになります。中高層の建物で固有周期が1秒前後の建物はこの大きな慣性力に対して設計しなければなりません。共振現象を避ける為には地震の卓越周期と建物の固有周期をずらさなければなりませんが、固有周期が3秒以上であれば共振が起こらず、建物上階ではほとんど揺れず、また慣性力も大きく減らすことが出来ます。 建築物の柔構造といった場合、このように固有周期が3秒以上の建物のことを言います。 次に、柔らかくする工夫です。 超高層の場合、特に有りません。と言うのは前述のように固有周期は0.03H(sec)くらいなので、新宿の超高層ビルなどのようにH=100m以上の場合おのずと周期は3秒以上となります。このくらいの高さになると、普通に作っても柔らかくなりすぎて、台風などの強い風が吹いたときにグネグネと曲がって折れてしまうかもしれません。むしろ、堅くする工夫をしています。三井ビルだったか住友ビルか忘れましたが建物の側面にブレース(バッテン状の部材)を入れている超高層ビルがありますが、あれはブレースを入れることで柔らかすぎないちょうど良い堅さになるようにしているのです。 deagleさんとmyeyesonlyさんの回答の補足です。中高層建物で固有周期が1秒前後となる建物は、柔らかくするために土台と建物の間にバネ(免震装置)をいれることで固有周期を3秒に伸ばすということをします。 また、超高層などで周期が3秒程度でも、屋上などに振り子をいれて、慣性力を打ち消す方向に動かしてあげると、さらに慣性力を減らすことが出来、風に対する変形などにも有効に働かすことが出来ます。 ダンパーを建物に設置すると言う方法は、固有周期を調整する為ではなく減衰を大きくする為のものです。建物を板バネにたとえると、減衰のない板バネ(普通の建物)は、バネの頂部を指ではじくと固有周期で振り子のように振れつづけますが、減衰のあるバネ(ダンパー設置の建物)は揺れつづけずに一回振れただけで止まってしまうかもしれません。揺れのエネルギーがダンパーの摩擦の熱エネルギーに変換された為で、このような建物もあまり揺れないため慣性力が小さくなるのです。 専門分野に関する質問はめったに来ないので思わず力が入ってしまいましたが(^^;不明な点は補足してください。

UKAI88
質問者

お礼

ご回答ありがとうございました。 柔らかくするのは共振を避ける意味があったのですか。 非常に勉強になりました。

関連するQ&A

  • 高層ビルの耐震性について

    職場が高層ビルの14階にあるのですが、場所が東京の下町地区で地盤が弱いと言われているところに建っているので地震が心配になっています。 そこで数点質問があるのですが、 1.地盤が弱いところでも高層ビルであれば倒れないように工夫がしてあるのでしょうか?(例えば杭が深くまで埋めてあるとか) 2.契約書を見せてもらったところ建物の構造が鉄骨造になっていました。賃貸マンションに住んでいる私のイメージで、建物は鉄筋造の方が頑丈というイメージがあるのですが、やはり鉄骨造だと耐震性において劣ってしまうのでしょうか?

  • 高層ビルの値段とそのコストパフォーマンスについて

    時々、新宿に行く機会があり、 現在西口駅前に建設中のビル(美容学校か何かのビルだったような…)を眺めながら ふと思いました ■あれだけの高層ビル(このビルに限らず、既に西新宿に建設されているものも含めて)を建てるのに必要なお金はどの位なのでしょうか?  ビル自体の構造や高さ、時代や場所によってまちまちでしょうからざっくりで構いませんので ■新宿に高層ビルを建てる、金銭的なメリット(コストパフォーマンスと表現したほうがいい?)はあるのかなぁ?とも思いました 決して安くはないでしょうから… まだまだ、初心者なので平易な回答で構いませんので 知見のある方、ご回答お願いします

  • 西新宿の超高層ビル群

    西新宿の超高層ビル群 かつて、淀橋浄水場があったと聞いています・・・ なぜこの地区に、200メートルを超える超高層ビル群の建設が、できたのでしょうか?

  • 地震と高層ビル

    あれだけの高層(超高層ビルも含む)ビルが建っていますが、新しい高層ビルでもマグニチュード9.0でも大丈夫なんですか。確か日本は地震国なのに、高層ビルは適さないのではないでしょうか。それとも、阪神淡路震災後の建築基準法が変わって立てていいような雰囲気になったのですか。

  • 高層ビルの柱の太さ

    海外で地震を考慮しない高層ビルの建築現場を見たのですが 上にいくほど柱の太さがだんだん細くなっていました。 日本の高層ビルの柱も同じように上にいくほど細くなっているのでしょうか? ご専門の方のご回答をお願いいたします。

  • 高層ビルの値段は?

    西新宿に勤めてます。高層ビルがたくさんあるのですが、あのビル達 の値段を教えてください。 都庁とか、今建設中の東京モード学園のビル、新宿アイランドタワー、新宿センタービル、野村ビルなどなどありますが、土地+建設費用の概算わかれば教えてください。 よろしくお願いいたします。

  • ビルの外壁について

    素朴な疑問があります。 高層ビルは、地震が起きた時、ゆらゆらと波打つように大きく揺れて、地震のエネルギーを逃がすような造りになっていると聞きます。その揺れ幅は数メートルにもなるそうなのです。単純に考えると、そんなに揺れてしまったら、コンクリートで出来ている外壁はポロポロ剥がれてしまいそうですが、そうならないのは、どのような方法で取り付けられている為なのでしょうか? また、(高層ビルとまでは呼ばない、10階建てくらいの)いわゆる普通のビルでは、耐震の程度や、外壁の取り付け方法は、高層ビルと比べてどうなのでしょうか?

  • 高層ビルで働いていて、地震が起こったら・・・

    Q.高層ビルで働いている方にお聞きします。常にビル全体が揺れている感じを感じることはありますか? Q.高層ビルで地震を体験した方にお聞きします。どのような感じでしたか?上階はとても揺れそうで、船酔いしてしまいそうなイメージがあります。  現在就職活動中の大学4年生ですが、先日某企業から内定をいただきました。ただ、オフィスが虎ノ門の高層ビルの34階にあるのです。地震が怖い私が、高所で働くのは辛いかもしれない…。そんな高いところには、生まれてから一度も行ったことがないので、とても心配です。

  • 【アメリカの高層ビルと日本の高層ビルの違いを教えて

    【アメリカの高層ビルと日本の高層ビルの違いを教えてください】アメリカの高層ビルは老朽化して高層マンションの住宅用にリノベーションして住居にしていますが、アメリカの高層ビルは老朽化と言っても100年以上持つ設計で建てられており、日本の高層ビルでは高層ビルを老朽化したからと言って住居棟には出来ないそうです。何が作りや法律が違うのですか? なぜアメリカの高層ビルは日本の高層ビルより頑丈で丈夫なのですか? 逆になぜ日本の高層ビルは100年も持たないのですか?

  • なぜ地震がくるLAには超高層ビルが多いのか

    東京はニューヨーク、ロンドンなどと並んで世界最大級の大都市だと思います。しかしその割りには(NYが世界の中心都市ということを加味しても)ニューヨークと比べて超高層ビルが少ないと思います。ロンドンに超高層ビルが少ないのは景観問題、東京に少ないのは地震が多いからだと思っていました。しかしよく考えると地がくるLOSは東京より高いビルが多く存在すると思います。なぜ同じ地震多発地なのにこうなるんですか?