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地震と建物被害の特徴と教訓 ー 1995 年阪神淡路大震災を中心としてー 「新都心の地域減災セミナー」 2009年度・第1回. 工学院大学 久田嘉章. 阪神・淡路震災からの教訓. 自分・従業員・家族(学生・教職員・・)を守る → 死者・怪我人 と 火事 を出さない→丈夫な建物. 年齢. ほんとうの阪神・淡路大震災犠牲者の声なき声に学ぶ http://www.toyotahome.co.jp/toyoie/meguro/hanshin_awazi/#top. なぜ地震で人は死ぬのか?. 火災 : 2003 年関東大震災、 津波 : 2004 年スマトラ地震津波
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地震と建物被害の特徴と教訓ー1995年阪神淡路大震災を中心としてー「新都心の地域減災セミナー」2009年度・第1回地震と建物被害の特徴と教訓ー1995年阪神淡路大震災を中心としてー「新都心の地域減災セミナー」2009年度・第1回 工学院大学 久田嘉章
阪神・淡路震災からの教訓 • 自分・従業員・家族(学生・教職員・・)を守る →死者・怪我人と火事を出さない→丈夫な建物 年齢 ほんとうの阪神・淡路大震災犠牲者の声なき声に学ぶ http://www.toyotahome.co.jp/toyoie/meguro/hanshin_awazi/#top
なぜ地震で人は死ぬのか? • 火災:2003年関東大震災、津波:2004年スマトラ地震津波 • 建物倒壊:1995年阪神・淡路大震災(古い建物に被害集中) → 死者・負傷者発生だけでなく、救援・救護・消火から復旧・復興活動も支障 大破:建て直しが必要 中破:修復で再利用可能 無被害 軽微 小破 中破 大破 1982年以降 倒壊・崩壊 1971- 81年 1971年以前 建設年代別のRC造建物被害 → 建築基準法:1950年制定 1971年・1981年に耐震規定改正 日本建築学会・http://www.aij.or.jp/jpn/seismj/rc/rc2.htm (阪神大震災全記録、毎日ムックより) 注意:建築基準法の目標は倒壊・崩壊しないこと:大破OK→安全性・業務継続は保証無
地震力 (水平力) 耐震建築の基本(教訓:しっかり設計・施工された建物では大きな被害は無かった) ・頑丈な基礎・壁・床・屋根で建物を一体化 ・耐震要素(耐震壁など)をバランス良く 配置(平面・立体とも) ・丈夫な接合部 柱・はりのみ 筋かい 構造用合板 金物なし 金物あり 在来軸組木造の構造 (Frontier Worldhttp://www.frontier-world.co.jp/ mokuzoujyutaku/21mokuzojyutaku_jikugumi.html) 玉石基礎 布基礎・べた基礎
木造被害の被害例(1.1.2:工学院大・宮澤) 接合部被害木造被害の被害例(1.1.2:工学院大・宮澤) 接合部被害 隅柱の引き抜け(金物なし) 金物無しの接合部 筋かいの引きぬけ・踏み外し
壁配置が不適切 ・壁量の不足 1階の耐震要素が偏心して倒壊した建物 狭小間口の3階建木造住宅 (1階開口・HD金物なし) 1階の耐震性が不足して倒壊した建物
瓦による被害 新築住宅の棟瓦の落下 瓦落下による被害 重い土葺き瓦住宅の倒壊 無被害な新築住宅
腐朽・蟻害による劣化被害 腐朽による柱の被害 腐朽による柱の被害 雨漏りによる腐朽被害
その他の被害(地盤・延焼など) 延焼火災による被害 地表断層のずれによる被害 液状化による被害(新潟県中越地震) 盛土宅地の地すべり被害(新潟県中越地震)
鉄筋コンクリート(RC)造建物の被害(工学院大・小野里)鉄筋コンクリート(RC)造建物の被害(工学院大・小野里) 被害が集中した特長的なRC建物 ・古い耐震基準の建物 ・1階の耐震性が不足した建物(ピロティー) ・耐震壁の配置が偏心した建物 ・複数棟が一体となった建物 1階の耐震性が不足した建物(ピロティー) 複数棟が一体となった建物(複雑な平面形状) 耐震壁の配置が偏心した建物
被害地震と建築基準法・耐震規定の変遷 1968年十勝沖地震(RC造被害) 1978年宮城県沖地震(偏心・ピロティ層) 1981年建築基準法改定 →耐震要素の平面・立面バランスなど 1971年建築基準法改定 →柱耐震性の強化など 鹿島建設:「地震による教訓」(http://www.kajima.co.jp/tech/seismic/higai/030604.html)
古いRC建築の被害 1971年の耐震基準より古いRC建物の柱被害 中間層の被害
RC建物の被害(1.1.5教育施設の被害:倉斗) 1階が層崩壊した学校校舎 避難所として使用される学校 内装落下と家具の転倒 RC柱(短注)のせん断破壊
2005年福岡県西方沖地震:集合住宅・マンションの被害2005年福岡県西方沖地震:集合住宅・マンションの被害 • 間仕切り壁が損傷→ドアの開閉が不可→ 救援・救護・避難活動が困難(エレベータ停止) 東工大・瀬尾氏撮影
鉄骨(S)造建物の被害(1.1.4 工学院大・山下) 鉄骨構造の特徴 ・ラーメン(フレーム)構造:柱とはり ・剛性が低い部分にブレース(筋かい) ・用途:オフィスビル・工場・体育館など 主な被害の特徴 ・古い耐震基準の建物に被害が集中 ・柱・はり接合部の溶接不良による被害 ・柱脚部のアンカーボルト破断・抜け出し ・ブレース(筋かい)の破断 ・柱継手の不良 ・構造躯体が外観から見えないため 震災直後では被害を見つけにくい 典型的なS造建物の構造
柱・はり接合部と被害 開先 柱・ダイヤフラム フランジ ウェッブ 裏当金 突合せ溶接・完全溶込溶接 (はりフランジ、柱・ダイヤフラムなど) 柱・はり接合部と溶接 すみ肉溶接(はりウェッブなど) 有限会社 トチオ構造設計室 http://www6.plala.or.jp/tochio/report/report02_2.html 隅肉溶接の破断(本来は突合せ溶接)
柱・はり接合部と被害 完全溶込溶接: 裏当金を取り付け、開先加工を行う 株式会社 構造工学研究所http://kozo-kogaku.co.jp/earthquake.html
アンカーボルト 溶接 RC造基礎 柱脚部の構造と被害 アンカーボルトの抜け出し 柱脚部の構造 アンカーボルトの破断 株式会社 構造工学研究所http://kozo-ogaku.co.jp/earthquake.html
超高層ビル(神戸市庁舎:121m、30階) 古い低層RC造庁舎が中間層で崩壊 →超高層庁舎では構造的被害無し、 但し、2次部材被害・エレベータ停止など 現在の市庁舎(低層庁舎は再利用、新たに免震庁舎を隣接地に建設中) 注意:阪神淡路大震災はM7の中規模地震であり、超高層建築に大きな影響を与える長周期地震動は卓越せず→E-Deffence映像 超高層渡り廊下が破壊、スプリンクラー破損
まとめ:阪神淡路大震災等の教訓(建物) • しっかり設計・施工された多くの建物は、震度7の強震動にも耐えた→現行規定の性能以上 • 被害が集中したのは、古い建物、耐震要素の配置バランスの悪い建物(ピロティーや偏心など)、接合部不良の建築など • 既存不適格(古い基準)の建物の対策が大きな課題(耐震診断・補強) • 震災後の修復利用、さらに震災直後の機能維持・業務継続には大きな課題が残された →高水準・最高水準の耐震設計(構造・設備・・) • 超高層建築:M7.2地震に対して安全性は確認 →M8クラスの巨大地震に対しては?
様々な耐震構造:耐震・免震・制震(振) 免震構造 (免震層で揺れを逃がす) 耐震構造 (耐震壁・筋交いなどで抵抗) 制振構造 (制振装置で揺れを吸収) 制震補強の例 耐震補強の例 免震積層ゴムの例 http://bousai.kke.co.jp/management /2005/08/post_1.html http://www.jssi.or.jp/gaiyou/shoshin/cutmodel.jpg http://www.jisf.or.jp/business/tech/build/photo/low.html