木造住宅の倒壊につながるキラーパルスとは?地震によるゆれの周期とおきやすい被害

木造住宅の倒壊につながるキラーパルスとは?地震によるゆれの周期とおきやすい被害

2023年2月6日におきたトルコ・シリア大地震では建物の倒壊が非常に多く、トルコとシリアの両国をあわせると5万6千人を超える死者数(2023年3月20日時点)となっています。この地震で建物の倒壊を多くおこした原因として、キラーパルスという言葉がテレビや新聞などのニュースで取り上げられました。キラーパルスと呼ばれる“ゆれの周期”は、建物の倒壊が多くおきた阪神・淡路大震災や熊本地震でも観測され、とくに木造の建物を多く倒壊させることがわかっています。
今回はゆれの周期によって変わる、被害の違いについて解説をします。

ゆれの周期とは

地震によるゆれはガタガタと間隔が短かったり、逆にグーラ、グーラと長かったりします。ゆれが1往復する時間を周期として、その長さによって下のように分類されています。

極短周期 0.5秒以下
短周期 0.5秒~1秒
やや短周期 1秒~2秒
やや長周期 2秒~5秒
長周期 5秒以上

このようなゆれの周期が地表から建物や体に伝わることで、ガタガタやグーラ、グーラといったゆれの感じかたが異なってくるのです。
実際には長い周期や短い周期が混ざって同時に伝わってくるのですが、地震計に記録された観測データを分析すると、それぞれの周期がどれくらいの強さであったかがわかります。
このゆれの周期の違いによって、同じ震度でもおこる被害が異なってきます。周期が長ければ高い建物が大きくゆれ、周期が短ければ低い建物が大きくゆれるのですが、この建物ごとのゆれやすい周期は「固有周期」と呼ばれています。

高層ビルへの影響が大きい長周期地震動

2023年2月より緊急地震速報に長周期地震動階級が加わったため、ニュースや新聞で「長周期地震動」という言葉を見聞きした方も多いかもしれません。
「長周期地震動」の名前に含まれる長周期と、先ほど紹介した「やや長周期」「長周期」といった分類の時間は異なってくるのですが、気象庁が発表する長周期地震動階級は1.6~7.8秒周期のゆれが大きかったときに発表されます。
一般的には15階建てのビルの固有周期は約1.5秒、30階建てのビルは約3秒、50階建てのビルは約5秒となっていますので、長周期地震動階級の速報があり15階以上の建物にいるときには注意が必要です。

長周期地震動の特徴として、長い周期のゆれは震源からかなり遠くまで届くことがあります。東日本大震災がおきた時には震源から700キロ以上も離れた大阪府の庁舎に被害がありました。庁舎のゆれは10分間も続き、ゆれの大きさは片側で最大1mとなりました。このゆれでエレベーターでの閉じ込めや、天井が落下しています。
また、2003年の十勝沖地震では、震源から約250km離れた苫小牧市の石油コンビナートでタンク内の石油がゆらされ浮き屋根が落ちてしまい、静電気によって火災が発生しています。

高層ビルは高い耐震設計で建てられていますので、ビル自体が倒壊する可能性は極めて低いものの、棚などが倒れてきたり、複合機・コピー機が加速しながら移動して人にぶつかったりするほか、パソコンのディスプレイが飛んでくることもあります。長周期地震動階級の速報がきた時には身を守り、エレベーターは使用しないようにしましょう。

そのほか、長周期地震動の詳しい解説はこちらの記事でしていますので、参考にしてみてください。

マンションやオフィスビル、デパートなどでも。震源地から離れていても大きな揺れに注意「長周期地震動」

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