1. はじめに
日本は地震大国として知られ、多くの家庭が地震に対する備えを考えています。
しかし、耐震性について考える前に、地震そのものの強さについて理解することが重要です。
このブログでは、地震の強さとは何か、震度とマグニチュードの違い、
そして築年数が耐震性に与える影響について詳しく解説します。
2. 地震の強さとは？
地震の強さを表す指標には、震度とマグニチュードの2つがあります。
これらは混同されがちですが、それぞれ異なる意味を持っています。
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震度
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震度は地震の揺れの強さを示し、地震が発生した場所での揺れの程度を表します。
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日本では、震度0から震度7までの階級があり、数値が大きいほど揺れが強いことを示します。
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マグニチュード
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一方、マグニチュードは地震の規模を示し、地震が発生した地点のエネルギー量を表します。
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大規模な地震ほどマグニチュードの数値が大きくなります。
よく耳にする言葉の震度とマグニチュードは関連していますが、
同じマグニチュードの地震でも、震源からの距離や地盤の状態によって震度が異なることがあります。
建物へ影響を及ぼす地震力の正体：ガルとカイン
地震によって建物に影響を及ぼされる力を理解する上で重要なのが、
「ガル（gal）」と「カイン（kine）」です。
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ガル（gal）
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ガルは加速度の単位であり、地震による地面の揺れが建物にどれほどの加速度を与えるかを示します。
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1ガルは1cm/s²の加速度を意味します。
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地震時の揺れが激しくなるほど、この加速度が大きくなり、建物にかかる力も増加します。
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耐震設計では、この加速度を考慮して建物が倒壊しないように設計されます。
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カイン（kine）
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カインは、地震時にどれだけ速く動くかを示す単位で、揺れの速度を表します。
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具体的には、1カイン（1 kine）は、1秒間に1センチメートル（cm/s）動いたことを意味します。
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たとえば、20カインであれば、地面が1秒間に20センチメートル動く速度を意味します。
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揺れが速くなるほど建物に与える衝撃が大きくなり、損傷のリスクも高まります。
これらの要素は、地震力として建物に影響を与え、
設計時に考慮される重要な指標です。
3.各震度の説明
各震度の説明です。
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震度0～震度2
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微弱な揺れで、人が感じることはほとんどありません。建物への影響もほとんどないため、耐震性の問題は発生しません。
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震度3～震度4
- 人が揺れを感じるレベルで、棚の物が少し動くことがありますが、建物への大きな影響はありません。
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震度5弱～震度5強
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家具が動き始め、棚の物が落ちることがあります。このレベルになると、建物の耐震性が試されます。
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震度6弱～震度6強
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家具が倒れる、窓ガラスが割れるなど、建物や生活に重大な影響が出る可能性があります。耐震補強が必要となるレベルです。
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震度7
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極めて激しい揺れで、建物の倒壊や大規模な損傷が発生する恐れがあります。耐震基準が最も重要視される震度です。
3. 各震度におけるガルとカイン
各震度におけるガル（gal）とカイン（kine）の一般的な値を見てみましょう。
これらの数値は、地震の発生条件や地盤の特性によって変動する可能性がありますが、参考としてご覧ください。
| 震度 | ガル（gal）＜参考＞ | カイン（kine）＜参考＞ |
|---|---|---|
| 震度4 | 25～110 gal | 4～10 kine |
| 震度5弱 | 110～240 gal | 10～20 kine |
| 震度5強 | 240～520 gal | 20～40 kine |
| 震度6弱 | 520～830 gal | 40～60 kine |
| 震度6強 | 830～1500 gal | 60～100 kine |
| 震度7 | 1500 gal以上 | 100 kine以上 |
震度5と震度6で表れる違い
震度5と震度6は、耐震性を考える上で大きな違いが生じるポイントです。
震度5では建物や家具が揺れる程度ですが、震度6になると建物の損壊や家具の転倒など、
より深刻な被害が発生する可能性があります。
数値的にも、震度5と震度6では地震の力や速度が2倍以上になるとされています。
これは、震度3と比べれば10倍以上の差があることを意味します。
このことからも、震度6を超える地震がいかに強力であるかを理解していただけると思います。
震度5に耐えたからといって安心するのは危険です。
特に激震地では、震度6以上の地震が発生する可能性が高く、その場合、建物の倒壊のリスクが格段に増します。
この点を十分に理解し、耐震性の強化を検討することが重要です。
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4.地震のメカニズムと強さ
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建物の倒壊には、地震波の周期も重要な影響を与えます。
地震波の周期と建物の固有周期が一致すると、共振が起こり、建物は大きく揺れることになります。
特に、低い建物ほど短周期の地震動と共鳴しやすく、木造住宅では1秒～2秒の周期が「キラーパス」と呼ばれ、 -
この周期の揺れに最も弱いとされています。
実際の巨大地震を検証
一般的に、地震による被害は東日本大震災よりも阪神・淡路大震災の方が多いと言われています。
この2つの巨大地震を数値で比較すると、以下のようになります。
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・東日本大震災: マグニチュード9.0、震度7、2,933ガル
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・阪神・淡路大震災: マグニチュード7.3、震度7、891ガル
一見すると、東日本大震災の方が建物への影響が大きいかったのではと感じるかもしれませんが、
木造住宅の被害が大きい1秒～2秒周期（キラーパス）のカインを比較すると、以下の結果が得られます。
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・東日本大震災: 100カイン
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・阪神・淡路大震災: 200～300カイン
木造住宅に対する地震の強さは、阪神・淡路大震災は東日本大震災の2～3倍の強さがあったことになります。
従って、建物への被害が阪神・淡路大震災の方が大きかったのです。
東日本大震災で地震波が共振する周期だったと考えると、その恐ろしさが想像されます。
5. まとめ
地震の強さを理解することは、耐震性を考える上で非常に重要です。
震度とマグニチュードの違いを把握し、築年数による耐震性の違いを理解することで、適切な対策を講じることができます。
私たちの安全な生活を守るために、まずは自身の住まいの耐震性を再確認し、
必要に応じて専門家に相談することをお勧めします。
耐震性について不安を感じている方や、耐震診断を検討している方は、ぜひ建象設計にご相談ください。
私たちは、建物の耐震診断から耐震補強の提案まで、専門的なサポートを提供しています。
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