高さ34メートルの建物は100回の地震に耐えられる、その秘密はどこにあるのでしょうか?

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そこで、カリフォルニア大学サンディエゴ校（米国）とトールウッド・プロジェクトの専門家は、高さ34メートルの木造建築物で試験を実施しました。具体的には、油圧システムを用いて鋼鉄製の土台を動かし、振動台上で模擬地震に耐えられるかどうかを試験しました。

TallWoodは、モノリシック木材で作られた高層ビルの耐震性を試験するために設計された特別プロジェクトです。この素材は、複数の木材の層を釘で打ち付けて作られています。専門家によると、モノリシック木材はますます人気が高まっており、大量の炭素を排出する鉄やコンクリートに代わる、より持続可能な代替材料として注目されています。

高さ34メートルのビルは100回の地震に耐えられる。その秘密とは？ - 1 — 10階建ての木造ビルは昨年5月に耐震試験を受けた。写真：ブルームバーグ

この10階建ての木造建築は、技術者によって特別に設計されました。無垢材に加え、1階から3階までは窓の周囲をオレンジとシルバーのパネルで覆っています。一方、建物の残りの部分は開放されており、各階には専門家が設計した水平振動壁が設置されており、地震発生時の構造的被害を最小限に抑えています。

エンジニアたちは、内壁と階段を強い振動に耐えられるよう設計し、建物全体にセンサーを設置しました。試験中は、片側に5階建ての金属製監視塔を2つ設置し、反対側にはケーブルで建物を地面に固定することで、万が一倒壊した場合の被害を防いでいます。

実際、無垢材ブロックで建てられた高さ34メートルのこの建物は、すでに100回以上の地震に対する試験を受けています。しかし、8月に試験が終了するまでに、この回数はさらに増えると予想されています。

トールウッド・プロジェクトの設計に関わったアメリカの会社、レバー・アーキテクチャーの創設者トーマス・ロビンソン氏は、「この建物は、5,000年も持たない限りは、実際には経験することのないような地震を何度も経験している」と語った。

高さ34メートルのビルは100回の地震に耐えられる。その秘密とは？ - 2 — 10階建ての木造建築の設計図。写真：Woodworkingnetwork

5月9日早朝、専門家たちは振動台をプログラムし、20世紀後半に発生した2つの地震災害のシミュレーションを再現しました。1つ目は、1994年にロサンゼルスを襲ったマグニチュード6.7の地震です。このわずか20秒間の地震は、建物や高速道路の倒壊、60人の死者など、400億ドル以上の被害をもたらしました。2つ目は、1999年に台湾を襲ったマグニチュード7.7の地震です。この壊滅的な地震は、多くの高層ビルを破壊し、2,400人以上の死者を出しました。

その結果、10階建ての木造ビルは2度の大地震の後も倒壊を免れました。専門家たちは30分間の耐震試験の後、建物内に入りました。モット・コロラド・スクールの環境土木工学准教授であり、トールウッド・プロジェクトの主任研究員であるシリン・ペイ氏は、3階の壁と床を検査しました。

ペイ氏は次のように語りました。「まさに期待通りの結果です。構造的な損傷はありませんでした。これは、建物がすぐに再び使用可能になることを意味します。」

専門家は、2度の地震に耐えた木造建築物には構造的な損傷はなく、乾式壁にひび割れが発生しただけだと付け加えた。しかし、これは簡単に修復可能である。さらに、10階建ての建物の外壁は、地震による激しい揺れにもかかわらず、真っ直ぐな状態を保っていた。

最小限の修復と施設の迅速な再開により、地震による経済的・社会的被害は大幅に軽減されます。