地震震度加速度
【ご注意】このページの計算結果・情報は参考値です。正確性・最新性は保証できません。税務・法務・お金・設計・施工・安全などに関わる判断は、公式の資料と専門家の確認のうえ、ご自身の責任で行ってください。免責事項
加速度と建物の条件から、地震の揺れの大きさと構造への影響を確認します。
地震震度加速度ツール
計算式と考え方
制振や免震の方式に応じて、建物に作用する加速度が低減されます。本ツールでは仮定として、制振装置ありは0.75倍、免震構造は0.35倍としています(400galなら300gal・140gal)。実際の低減効果は建物と装置ごとに大きく異なり、根拠のある一律の係数ではありません。固有周期は、昭和55年建設省告示第1793号の略算式 T=h×(0.02+0.01α)(αは木造・鉄骨造の階の高さの割合)で、鉄筋コンクリート造は0.02、鉄骨造・木造は0.03を高さに掛けます。鉄筋コンクリート造で高さ30mなら0.600秒です。水平力は「重量 × 重力加速度 × (加速度 ÷ 980.665)」で、建物を剛体とみなし地面の加速度をそのまま掛けた値です(6,000t・400galなら約24,000kN)。実際の建物は共振で揺れが増幅されるため、設計の地震力(層せん断力)はこれと異なり、この値を設計に使うことはできません。設計上の想定600galに対する余裕は33.33%です。
震度と加速度のおおよその対応(本ツール独自の目安)
| 震度4 | 25〜80gal程度。眠っている人のほとんどが目を覚ます |
|---|---|
| 震度5強 | 140〜250gal程度。固定していない家具が倒れることがある |
| 震度6弱 | 250〜450gal程度。立っていることが困難になる |
| 震度7 | 800gal以上。耐震性の低い建物は倒壊する可能性がある |
※気象庁は加速度と震度の対応を定めていません(震度は加速度の波形を周期で補正し、継続時間も考えて計算する)。上の加速度の範囲は目安で、同じ加速度でも震度が異なることがあります。揺れの様子は気象庁「震度階級関連解説表」を参照してください。
地震震度加速度の詳しい解説
地震の揺れの強さを表す指標には、加速度と震度があります。加速度は地面の動きの物理的な量で、単位はガルが用いられます。震度は、揺れによる体感や被害の程度を表す階級で、加速度だけでなく揺れの周期と継続時間を考慮して算出されます。このため、加速度と震度の対応は一対一ではなく、同じ加速度でも震度が異なることがあります。建物への影響を考える際、加速度の大きさだけでなく、揺れの周期が重要になります。建物にはそれぞれ固有の周期があり、地震の揺れの周期がこれに近いと共振が生じ、揺れが増幅されます。高い建物は固有周期が長く、低い建物は短くなります。したがって、周期の長い揺れは高層の建物に、周期の短い揺れは低層の建物により大きな影響を与えます。地震の被害において、この共振の有無が建物ごとの差を生む大きな要因になります。揺れを抑える方法には、大きく三つの考え方があります。構造そのものを強くして揺れに耐える方法、揺れのエネルギーを吸収する装置を組み込む方法、そして基礎と建物の間に層を設けて地面の揺れを伝えにくくする方法です。それぞれ費用と効果が異なり、建物の用途や規模に応じて選択されます。基礎と建物を絶縁する方法は、上部に伝わる揺れを大幅に低減できる一方、設置と維持に費用がかかり、また建物の周囲に変位を許容する空間が必要になります。設計においては、想定する地震の大きさを定め、それに対して建物が損傷しない、あるいは損傷しても倒壊しないという性能を確保します。一般的には、まれに起こる程度の地震では損傷せず、極めてまれに起こる大地震では損傷しても人命を守るという二段階の考え方が採られています。この考え方から、大地震の後に建物が使えなくなる可能性は残ることになります。継続的な使用を求める建物では、より高い性能が設定されます。家具の固定や設備の耐震も、被害を減らすうえで重要です。建物が無事でも、内部の家具が倒れれば負傷の原因になり、また避難の妨げにもなります。建物の構造に関する対策と併せて、内部の対策を行うことが実質的な安全につながります。実際の耐震性の評価と補強の設計は、専門家による検討が必要です。
業界・現場での使い方
揺れの把握
加速度から震度階級のおおよその対応を確認します。
構造の検討
制振や免震による低減効果を比較します。
余裕の確認
設計上の想定に対する余裕を把握します。
よくある間違い・注意点
- 加速度だけで震度を判断する — 震度は周期と継続時間も考慮して算出されます。対応は目安にとどまります。
- 共振の影響を考慮しない — 揺れの周期が建物の固有周期に近いと増幅されます。周期の関係が被害を左右します。
- 建物が無事なら安全と考える — 内部の家具の転倒が負傷と避難の妨げの原因になります。内部の対策も必要です。
関連する規格・法規
- 建築基準法施行令 第88条(地震力)
- 昭和55年建設省告示第1793号(固有周期の略算式・振動特性係数など)
- 気象庁 震度階級関連解説表
※本ツールは公的基準に基づく参考計算です。実際の設計・施工・法令適用は最新の告示・規格および所轄官庁の判断に従ってください。
よくある質問(FAQ)
震度と加速度の関係は?
一対一ではありません。震度は加速度に加えて周期と継続時間を考慮して算出されます。
免震はどのくらい効果がありますか?
上部に伝わる揺れを大きく低減できますが、設置と維持に費用がかかり周囲に空間が必要です。
大地震で建物は使えなくなりますか?
一般的な設計では、大地震で損傷しても人命を守ることを目標としています。継続使用には高い性能が必要です。