耐震化について考えてみよう② ～建物の耐震化～

新耐震設計基準後に建てられたマンションの耐震性については、1995年の阪神淡路大震災でその妥当性が確認できていると言って差し支えありません。
では、それ以前に建てられたマンション、つまり旧耐震設計法に準拠して建てられたものについて耐震性は問題ないのでしょうか。

 
今回は、新耐震設計基準以前に建てられたマンションについての耐震性についてお話したいと思います。

 
 

構造形式と耐震性能

マンションには造り方や構造の方式でいくつかの種類に分かれます。その構造によって耐震性能が異なってくることはご存知でしょうか。
ラーメン構造という言葉をよく耳にされるかと思いますが、これは柱梁の架橋形式の構造を指します。
ラーメン構造は、開口が大きく取れるため設計の自由度が大きく、低い建物から高層建築物まで、多くの建物で採用されています。
鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造や鉄筋鉄骨コンクリート（ＳＲＣ）構造に利用されていますが、地震における被害事例が多く、耐震設計法の改正によって改善を重ねてきた歴史があります。

 
では耐震性能と構造形式の関係性について見ていきましょう。

 

RC造・ラーメン構造

鉄筋コンクリートで柱と梁を構成する構造です。
1971年以前の第一世代の耐震設計法に基づく耐震基準で建てられた建物では、鉄筋と鉄筋の間が広く、そこから柱がせん断するなどの被害が多く報告されたため、71年の法改正以降、鉄筋のピッチ（鉄筋と鉄筋の間隔）が密になるように指定され、柱の粘り強さを増しています。

 

SRC造・ラーメン構造

高層建築物に広く採用されている構造形式で、鉄筋コンクリートの中に鉄骨を入れて柱と梁を構成しています。
旧耐震設計法では、柱の鉄骨部材の強度不足や、アンカーボルトの抜けや破損などが指摘されていました。
鉄骨が入ったため、柱梁は頑丈になりましたが、鉄骨の溶接部から破壊されるという被害が報告され、現在の耐震設計法では溶接部の強度が求められるようになっています。

 

RC造＋SRC造・ラーメン構造

低層部はRC造、高層部はSRC造という建物も珍しくありません。この場合、RC造とSRC造の構造形式が切り替わる階が弱点になりやすく、層破壊などの被害が報告されています。

 

RC造・壁式構造

壁自体が非常に有効な耐震要素として知られており、古い耐震基準時代からあるマンションに多く見られる構造です。
鉄筋コンクリートの柱梁以外に、各戸の間にある鉄筋コンクリートの壁でも建物を支えています。
そのため比較的耐震性が高く、過去の大地震でも液状化による地盤被害は起きた場合でも、建物自体が大きな被害を受けたものは少ないと言われています。

 
 

耐震化工法

耐震化工法には主に3種類あります。それぞれの特徴を紹介します。

 

耐震補強

→ 建物の強度を高める。ねばりを強くする。
▼工事中の居住環境への影響度
影響度大
▼改修後の使い勝手・環境変化
影響度大
▼家具などの転倒・飛来などの影響
影響度大
▼改修工事費用
費用小

 

制震工法

→ 制震装置でエネルギーを吸収し揺れを抑制する。
▼工事中の居住環境への影響度
影響度中
▼改修後の使い勝手・環境変化
影響度中
▼家具などの転倒・飛来などの影響
影響度中
▼改修工事費用
費用中

 

免震工法

→ 免震装置で地震力を遮断する。
▼工事中の居住環境への影響度
影響度小
▼改修後の使い勝手・環境変化
影響度小
▼家具などの転倒・飛来などの影響
影響度小
▼改修工事費用
費用大

 
 

主な耐震補強

耐震補強工法は一般的な工法のため、この方法での補強設計を手掛ける設計事務所も多く、施行能力を備えている工事会社も多いのが特徴です。
それぞれの工事におけるメリットとデメリットを見ていきましょう。

 

耐震壁増設

強度向上型の補強工法です。
メリットはコストが安く、現場納まりが容易であることですが、建物の重量が増加する点、工期がかかる点がデメリットです。

内部ブレース増設

強度向上型の補強工法です。
メリットは採光、通風確保が容易な点です。強度アップはもちろん、靭性補強にも一役買ってくれます。

外部ブレース増設

強度向上型の補強工法です。
内部ブレース増設同様の特徴をもつ工法です。コスト、工期共に中程度です。

柱補強／梁補強

靭性向上型の補強工法です。鉄板や繊維状の補強シートを巻き、靭性をアップさせます。鉄板の場合は耐火被覆が不要な点がメリットです。
繊維補強シートの場合は、居住空間のへの影響が少ないことと、無騒音なので居住中でも施工できること、コストや工期的にも有利です。
デメリットとしては、建物自体の強度を上げるための工事ではないので、その点は事前に認識が必要です。

腰壁、たれ壁のスリット

靭性向上型の補強工法です。柱を拘束する腰壁･垂壁にスリットを設置するもので、コストが安く、また工期も短くて済む点がメリットです。ただし、サッシや外壁に影響が出る可能性があるため、防水、止水について留意が必要です。

 
 

まとめ

既存のマンションの耐震化は非常に難しい問題です。
費用、耐震化影響の各戸への差、住民間での耐震意識の差など、同意が得づらいことが予想されます。専門のアドバイザーなどを交えて進めていくことをお勧めします。