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耐震に関する予備知識
耐震診断について

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地震による建物被害と建築年代

一般的に1981年（昭和56年）の建築基準法改正（新耐震設計基準）以前の設計による建物は、現行のものに比べて耐震性が低いといわれています。これは、阪神大震災をはじめとした過去の地震被害の結果からも明らかになってきました。（図-１）
地震に対する被害は、その大きさに応じて軽微から崩壊までの５段階のランクを定めています。記憶に新しい1995年の阪神淡路大震災では、いわゆる新耐震基準（1981年決定）以前の基準で建てられた建物に被害が集中しました。
建物の被害で特に顕著に見られたのは「ピロティ形式での１階部分の破壊」、「鉄筋コンクリート造の建物での中間層破壊」、「鉄筋造建物での柱と梁の溶接部や柱脚での破断」などです。


一般建物	RC造の学校
図-１　阪神大震災における被害の状況

耐震診断の必要な建物

鉄筋コンクリート構造や鉄骨鉄筋コンクリート構造が耐震・耐火建築物として我が国に広く普及はじめたのは、1932年の関東大震災のころからです。
その後、震度法による耐震設計法の普及に始まり幾多の地震の経験を踏まえ、法規の見直し各種設計基準の改定が行われてきました。
1971年以前の設計を「旧耐震の設計法」、1981年までを「移行期の設計法」、1981年以降を「新耐震の設計法」と呼ぶことがあります。
特に1981年の改正では、「耐震｣に対する考え方が根本的に変更されており、構造の計算基準そのものが改訂されています。
そしてその後の大きな地震、とりわけ1995年の　兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）では、1981年（昭和56年）以前の旧建築基準法で建てられた建物に大きな被害が集中したこともわかってきました。
これらのことから、旧耐震基準で設計され施工された古い建物は、大地震時に倒壊・崩壊する危険性がないか、確認する必要があり、現行の「新耐震基準｣と照らし合わせてどの程度の耐震性を持っているかを判断する「耐震診断｣が必要とされており、それらを定めた法律として「耐震改修促進法※1｣が施行されています。
なお、新耐震以前に建てられ、耐震診断や耐震改修などによって現行の法律の適用を受けていない建築物は、当時の法規によって確認されたものですので「法違反｣とはなりませんが「既存不適格｣ということになります。
特に「多数のものが利用する」一定規模以上の建物は「耐震改修促進法」によって、所有者の方に「耐震性の確認と必要がある場合の耐震改修」についての「努力義務｣が規定されています。

Ｉｓ値(Seismic Index of Structure) 構造耐震指標

今までの地震被害の研究からＩｓ値※２は0.6以上あれば安全と判定されますが、それは以下の理由によるものです。（図-２）は鉄筋コンクリート造建築物と1968年十勝沖地震(M7.9、震度5）および1978年宮城県沖地震(M7.4、震度5）で中破以上の被害を受けた鉄筋コンクリート造建築物の２次診断の結果を比較したものです。この分布によると震度５程度では、Ｉｓ値が0.6以上の建物に中破以上の被害が生じていないことがわかります。また、Ｉｓ値が0.6を下回るとＩｓ値が低くなるに従って被害を受ける可能性が高くなることがわかります。

1968年十勝沖地震（震度６）や1978年　宮城県沖地震（震度5）における地震被害とＩｓ指標との関係は（図-２）に示すように考えられています。
図中の曲線①は静岡県において無作為に抽出された建物の耐震診断結果から想定した既存建物のＩｓ値の分布で、曲線②は上記の地震で中破以上の被害を受けた建物のＩｓ値分布を示します。
これらの地震での被害率が10％程度であったことを踏まえ、曲線①と曲線②で囲まれる面積を10：1で重ね合わせてＩｓ指標と地震被害の関係を推定しています。

図-２　地震被害を受けた建物のIs値分布

①：被害地震を未経験の建物のＩｓ値の分布
②：1968年十勝沖地震及び1978年宮城県沖地震で中破以上の被害を受けた建物群のＩｓ値分布
（Ｉｓ値が0.6以上の場合は、中破以上の被害を受けていない。）

この結果では、Ｉｓ値が0.6以上ある建物は中破以上の被害をうけていないこと、Ｉｓ値が0.35程度を下回ると被害確立が急激に増大することなどが読み取れます。またこれらの地震では、大破などの大きな被害を受けた建物のほとんどは、Ｉｓ指標が0.4以下であったことが報告されています。

Ｉｓ値と大地震の被害を比較すると下記の様なことが言えます。
①Ｉｓ値が大きくなると、被災度は小さくなる傾向が見らます。
②Ｉｓ値が0.6を上回れば被害は、概ね小破以下となっています。
③Ｉｓ値が0.4から0.6の建物では多くの建物に中破以上の被害が生じています。
④Ｉｓ値が0.4以下の建物の多くは倒壊または大破しています。

一方、1995年兵庫県南部地震（震度7）においては前記の地震を上回る規模の地震被害が発生しました。この地震についても地震被害とＩｓ指標の検討がいくつかの機関で検討されており、その一例を（図-３）に示します。
同図ではＩｓ値が0.6以上ある建物では、中破を受けた事例は認められるものの、大破・倒壊の大きな被害を受けていないことが示されています。

図-3　兵庫県南部地震における地震被害とIs指標の関係

耐震改修促進法ではＩｓ値≧0.6についての安全性とは「地震の震動及び衝撃に対し倒壊し、又は崩壊する危険性が低い」と評価されるものなっています。また、旧建設省の告示（平成7年12月25日　第2089号）によるＩｓ値及び保有水平耐力（q値）の指標としては、以下のものがあります。

①Ｉｓ＜0.3またはq＜0.5：地震の震動及び衝撃に対して倒壊し、又は崩壊する危険性が高い。
②0.3≦Ｉｓ＜0.6または0.5≦q＜1.0：地震の震動及び衝撃に対して倒壊し、又は崩壊する危険性がある。
③Ｉｓ≧0.6かつq≧1.0：地震の震動及び衝撃に対して倒壊し、又は崩壊する危険性が低い。
また、１次診断による診断の場合では、診断の内容や特性からＩｓ≧0.8が基準となります。また、地域や施設の重要度等に応じて、割り増し係数が定められている場合があります。
このようにＩｓ値は、耐震診断の結果、建物の耐震性能を表す指標として算出されますが、同時に補強が必要な場合の目標値としても検討される数値です。補強計画を立てる際には、その目標値としてのＩｓ値が持つ意味をよく理解して、必要な耐震性能について検討する必要があると言えるでしょう。

■図　Ｉｓ値＝0.6の建物が受ける地震被害予測

Ｉｓ値＝0.6の建物は、概ね中地震では小破以下、大地震でも中波以下の被害にとどめられることが予測されますが、それ以上の被害を受ける可能性もあります。

被害の大きさに応じて、軽微から倒壊までの5段階のランクを定めています。

ランク	概念図	被害状況
軽　微		柱・耐力壁・二次壁の損傷が、軽微かもしくは、ほとんど損傷がないもの。
小　破		柱・耐力壁・二次壁の損傷は軽微であるが、 RC二次壁・非構造体に大きな損傷が見られるもの。
中　破		柱に典型的なせん断ひび割れ・曲げひび割れ、耐力壁にひび割れが見られ、RC二次壁・非構造体に大きな損傷が見られるもの。
大　破		柱のせん断ひび割れ・曲げひび割れによって鉄筋が座屈し、耐力壁に大きなせん断ひび割れが生じて耐力に著しい低下が認められるもの。
倒　壊		柱・耐力壁が大破壊し、建物全体または建物の一部が崩壊に至ったもの。