2016.03.28

テクニカルニュース

防災・減災

巨大地震発生直後に、建物の安全性を高精度評価

当社は、巨大地震発生直後に、建物の安全性を高精度で評価できるモニタリングシステム「安震モニタリングシステムSP」を開発しました。

2011年の東日本大震災では、首都圏において多くの帰宅困難者が発生しました。これを重く見た内閣府は、帰宅困難者対策ガイドラインを作成し、被災後に安全性を確認できた建物については一時避難場所として提供することをうながしています。しかし、被災後の建物が安全か否かを判断するには熟練の構造技術者による現地調査が必要であり、交通網の分断などが予想される中、必要な人員を確保することは難しいと考えられています。

安震モニタリングシステムSPは、地震の揺れが収束後わずか1分程度で、構造体の健全性や天井・仕上げ材の損傷度など、建物の安全性を自動的かつ高精度に評価し、結果を建物管理者にわかりやすく伝えます。また、学習機能を備えており、余震などで建物が受けた損傷を累積値として解析結果に反映させることが可能です。

本システムは、プロトタイプであった安震モニタリングシステムの機能を高め、第三者機関(日本建築総合試験所)から建築技術性能証明を取得した信頼性の高いシステムです。プロトタイプは、すでに10棟のオフィスビルなどに導入されています。今後、当社では、新築のオフィスビルについて本システムの標準装備を推奨していきます。

安震モニタリングシステムSPによる判定結果(例)

システムの概要

本システムは、地震の揺れを計測する4台の地震加速度センサーと、センサーで計測されたデータを自動的に解析する専用パソコンから構成されます。センサーは建物の最下階(1階)と最上階に各1台、地上階を三等分する位置に残り2台を設置し、パソコンは防災センターなどに設置します。

システム構成イメージ:加速度センサーは最下階から最上階まで全体を3等分するよう4台設置

揺れの収束後、わずか1分程度で建物の安全性を判定

地震発生時において、「簡易解析機能」では4台のセンサーで計測された加速度から建物全体の揺れを推定するとともに、「高精度解析機能」では最下階のセンサーで計測された加速度を用いて時刻歴応答解析を行い、建物各階の変形量を推定します。これらを基に構造体の安全性や天井・仕上げ材の損傷度を判定する仕組みとなっています。また、判定結果は地震の揺れが収束後、わずか1分程度でディスプレイに表示されます。

判定結果(例)

構造体の健全性については「安全(継続利用可)」から「危険(避難)」までの4段階、また、天井・仕上げ材の損傷度については「損傷度0(無被害)」から「損傷度2以上(補修・取替必要)」までの 3段階で判定

度重なる地震による累積損傷についても評価

本システムは、地震が発生するたびにセンサーの実測値を基に簡易解析用の建物モデルを自動修正する学習機能を備えています。また、システム導入後に地震で受けた影響(損傷)を高精度解析結果から累積値として記録し構造体の健全性判定に反映します。

これにより、大地震発生時には本震による影響を踏まえて余震の影響を評価することが可能であり、より信頼性の高い安全性評価を行うことができます。

構造体における各階の累積損傷の進行を判定