耐震診断と耐震改修設計の問題点

2階建てまでの木造住宅は設計に際して、構造的な性能をチェックする手法として、壁倍率による耐力壁の配置を行います。
耐震診断も同様に、ひとつひとつの耐力壁の壁倍率を算出して、その総和によって基準を満たしているかどうかをチェックしています。

耐震診断の結果によって基準以下であれば、耐力壁の追加又は耐力壁の補強によって、基準を満たすように設計を行います。

一見、至極当然のように思える設計プロセスですが、ここにとんでもない落とし穴が待ち構えています。

耐力壁の配置だけでは建物の安全性は確保できない

層崩壊という現象があります。

この動画は京都大学防災研究所が行った木造建物の実物大実験の模様です。
実験の目的は、耐震補強工法の効果を検証することですが、接合部分に補強金物などが取付られていない耐震補強前の実験です。
荷重が一定以上になると一瞬で1階部分が崩壊してしまいました。このような現象を層崩壊と言います。

この崩壊の直接的な原因は柱の足元が土台から抜けたからなのですが、このような崩壊は耐力壁が充分にあっても起こり得ることです。
改善の方法は、柱脚と土台を金物で繋ぐ方法つまり金物補強です。

  • 柱や梁の断面を大きくする
  • 接合部は金物により補強する
  • 耐力壁は基準ギリギリではなく可能な限り多くする

以上の三要素のバランスを考えて設計をしなければなりません。三要素のうち一つだけが他の要素より弱くなっていると、その分が最初に破壊されます。そうすると全体に影響が及び、あっという間に1階部分が崩壊するという状態になります。

経済設計というお題目の為にギリギリな設計をする

より安全にと考えると、その為の部材や耐震要素が増えますので、それらにかかるコストは多くなります。
その為、安全の基準ギリギリに収めることが、経済設計と言われて評価を受けるという妙な考え方がまかり通っています。

しかし、安全基準ギリギリということは、ギリギリだけど安全だという意味では無く、安全ではない領域に入っているという意味なのです。

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