震度とマグニチュードの違いは?構造計算で重要なのはどっち?

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こんにちは!建築構造モデルデータダウンロードサービス「STRUCTUREBANK」の建築構造用語集 編集部です。今回は震度とマグニチュードの違いについて解説します。また、構造設計で重要な指標となるのはどちらかも解説します。

地震の「すごさ」をどのように評価する?

耐震じい
耐震じい

質問じゃ。ある地震が起こるとするじゃろ?その地震の「すごさ」を表すにはどんな指標を使えば良いかの?

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

やっぱり、どれくらい揺れたかで判断すればいいんじゃない?

耐震じい
耐震じい

その場がどれくらい揺れたかを示す指標が「震度」だったの

耐震じい
耐震じい

ただ、「震度」という指標はあくまで観測地点がどのくらい揺れたかを示す値であって地震そのものの大きさと直接関係がない場合があるんじゃ

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

どういうこと?

耐震じい
耐震じい

例えば、同じ規模の地震が起こっても観測地点の地盤が強固であれば揺れにくいし、軟弱であればよく揺れるじゃろ?

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

確かにそうね

耐震じい
耐震じい

また、小さな地震でも震源から近かったら震度は大きくなるし、大きな地震でも震源から離れていれば震度は小さくなるじゃろ?

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

「震度」だけじゃ、単純にその場がどれくらい揺れたかしか分からないってことね…

耐震じい
耐震じい

震度(観測地点からの揺れ)とは違う方法で地震の大きさを数値化したものが「マグニチュード」じゃ!

震度は観測地点の揺れの大きさを数値化したものです。しかし、揺れの大きさは「地震そのもの」の大きさの他に、地形、地盤の状態や震源からの距離によって異なるため、「地震そのもの」の大きさを評価する指標が別で存在します。それが「マグニチュード」です。

マグニチュードは何の値?

耐震じい
耐震じい

マグニチュードを算出する式は以下の通りじゃ。

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

ぎゃー😱logなんで出てきたわね💦

耐震じい
耐震じい

細かい計算過程は置いておいて、重要なのはマグニチュードというのは「地震のエネルギー」で決まる値ということじゃ!

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

地震のエネルギーってどうやって算出するの?

耐震じい
耐震じい

直接測ることができない値じゃから様々な方法があるぞ

地震の波の最大振幅や波形全体を解析して算出するようじゃぞ

参考:地震情報等に用いるマグニチュードについて(気象庁HPより)

マグニチュードは地震そのもののエネルギーを数値化したものです。ただ、エネルギー[J]をそのまま示しても、感覚的に分かりにくいため上記の式で計算し、1〜10程度の範囲内で地震の大きさを示す指標が「マグニチュード」です。

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

でもlogとかあるとよく分からないわね💦

耐震じい
耐震じい

logを使わないとこのように表せるぞ

察しの良い
ゆうちゃん
察しの良い ゆうちゃん

10の何乗のところにマグニチュードの値があるってことは、マグニチュードがちょっと大きくなっただけで、エネルギーがすごく大きくならない?

耐震じい
耐震じい

その通り!
マグニチュードが1大きくなると、「10の1.5乗」大きくなるぞ!

マグニチュードが2大きくなると、「10の3乗」大きくなるぞ!

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

「10の3乗」ってことは1000倍ってことね

「10の1.5乗」っていくつかしら…?

耐震じい
耐震じい

「10の1.5乗」は約32倍じゃな

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

マグニチュードの大きい地震というのはとてつもないエネルギーを持っているわけね…

構造計算ではどちらを使う?

震度は観測地点の揺れの大きさ、マグニチュードは地震のエネルギーを元に算出した地震の規模、を表していることが分かりました。

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

構造計算をする時はどっちをよく使うの?

耐震じい
耐震じい

マグニチュードを構造計算で使用することはまずないの。

地震そのものの規模と建物にはあまり関係がないからの

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

震度は使うの?

耐震じい
耐震じい

実は建築基準法の構造計算のなかでは「震度」という考え方は存在しないんじゃ

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

え?そうなの?

耐震じい
耐震じい

構造計算では地震の規模を「中地震時」と「大地震時」の2種類で表現するのじゃ

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

それは「震度」とは関係あるの?

耐震じい
耐震じい

中地震は「震度5弱程度」、大地震時は「震度6強程度」 を想定していると言われることもあるが明確に定義が決まっているわけではないのじゃ

耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

意外とその辺は曖昧なのね…

知らなかったわ…

まとめ

  • 震度とは「観測地点の揺れの大きさ」を示したもの
  • マグニチュードとは地震のエネルギーを元に算出した地震そのものの規模を示したもの
耐震ゆうちゃん
耐震ゆうちゃん

似てるようで全然違うわね!

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