タワークレーンはどうやって屋上に上がるか

意外と知らない、身近にある「すごい技術」

都会には超高層ビルが林立している。地震多発国の日本なのに大丈夫かと心配になるが、備えはなされている。「耐震」「制震」「免震」と呼ばれる技術である。

1963年以前、日本では高さ31メートルを超える高層ビルの建築は法的に許されなかった。しかし、技術の進歩などにより法律が改正され、100メートルを超えるビルの建築も可能になった。その最初が東京にある「霞が関ビル」である。このビルが日本の高層建築の口火を切ることになる。

霞が関ビル以前のビル建設の地震対策には「耐震構造」がとられていた。鉄筋コンクリートで柱と壁を強くして地震の揺れに対抗する「剛構造」である。しかし、100メートルを超える高層ビルに適用すると、鉄とコンクリートの量で実用に耐えなくなってしまう。そこで採用されたのが「制震構造」だった。地震の揺れに合わせて建物を適度に揺らし、エネルギーを分散・吸収する「柔構造」の建築法だ。

「揺れ」を吸収する3つの構造(イラスト:小林哲也)

柔構造理論の発想には五重塔の技術が利用されている

柔構造理論の発想には、古寺にある五重塔の技術が利用されている。関東大震災で、東京でも多くの建物が倒壊するなか、上野寛永寺の五重塔は元の姿を保っていた。それを見た建築学者が構造を調べ、現代に活かしたのである。「心柱制振」と呼ぶ構造で、2012年に竣工した東京スカイツリーにも採用されている。

2011年の東日本大震災では、高層ビルが長周期振動で大きく揺れ、けが人も出た。これは柔構造の欠点である。ビルは壊れないが、大きく揺れることがあるのだ。現代では、この揺れも抑えようとする技術が開発されている。それが「免震構造」である。

免震構造はゴムなどの変形しやすいものからなる装置の上に建物を構築し、地震エネルギーが建物に伝わりにくくする方法。これに制震構造を組み合わせることで、地震の揺れを大きく低減させることができる。

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