3. （耐震）壁を有効に活用しよう！

建築物が耐震的であるためには、強度と靭性の両者が必要である。

この背景には、極く稀に起こる大地震動は非常に強烈で、通常の建築物は強度のみでは抵抗することはできず、靭性（構造的な粘り）によって何とか崩壊を防止し、人命のみは守るという耐震設計の基本的な考え方がある。

これを次式のように表すことがある。

$$耐震性=強度×靭性 \tag{1}$$

しかし、上式による耐震性が同じでも、大地震動を受けた際の建築物の被害程度は大きく異なる。

耐震壁が多く強度が高い建築物は（靭性が多少低くとも）変形が小さいので、壁にひび割れが生じても柱や梁にはひび割れはほとんど生じない。

一方、柱と梁で構成されるラーメン構造のように靭性に期待する建築物は、変形が大きくなり、（構造スリットが適切に設けられていない）壁や（通常スリットを設けない）構面外の壁には大きなひび割れが発生し、（柱・梁のひび割れが小さくとも）見た目の被害はかなり大きくなり、また大きな揺れによって家具などの転倒も多くなる。

それなのに、最近の鉄筋コンクリート造マンションなどは【図1a】のようなラーメン構造とし、耐震壁を避ける傾向にある。

更に、【図1b】のように耐震壁として有効に利用できる壁があるのに、【図1c】の黒太線のように壁の周囲（通常は両端と下端）に構造的な隙間（スリット）を設け、あえて耐震壁としない場合が非常に多い。

このように、好ましいとは思われない構造設計が流行っている主な理由は、(i) 耐震壁を用いると設計変更の作業が繁雑になり、(ii) 耐震壁を用いない方が構造計算が容易になるからであるらしい。

その結果、耐震壁の有効性は過去の地震被害で繰り返し証明されているにもかかわらず、設計変更や構造計算の煩雑さを避けるため、耐震性のより高い建築物を設計することを怠っているのである。

このような責任は構造設計者にもあろうが、耐震規定にも問題がある。すなわち、現行の規定では、耐震壁を用いると構造計算が面倒になり、設計変更も難しくなるのである。

既存の建築物を耐震補強する際には、耐震壁を新設・増設することが通常行われているのに、新しい建築物には耐震壁を避ける現在の傾向は何としても阻止したいので、次のように提案する。

【図1】ラーメン構造と耐震壁

 

この提案は安直過ぎると思われるかも知れないが、壁に構造スリットを設けるよりも、簡単に（場合によっては）安価に建築物の耐震性を高めることができるので、この提案が早急に実現されるようにと願っている。

なお、このような提案をするのは、平成19年国土交通省告示第594号（ルート1～3算定法告示）が結果的に耐震壁を用いることを避けるようにしているのではないかと感じているからである。

全ての建築物に適用可能な構造計算方法をあらかじめ決めておくことは難しく、特に構造モデル化については一律に決めることは不可能に近い。

構造技術者が個々の建築物の有している特徴を考慮し、構造モデルを決めるべきであろう。

ルート1～3算定法告示によって、構造計算や構造モデル化の基本方針を構造技術者に示すのはよいが、詳細は構造技術者の判断と責任に任せ、この告示がよりよい建築物ができるように運用されることを期待している。

以上は、鉄筋コンクリート造について書いたが、鉄骨造については耐震壁を筋かいに置き換えると同様のことがいえる。

耐震壁や筋かいを設けると、建築物の水平剛性が高くなり、固有周期は短くなるので、（加速度応答スペクトルの一般的な特徴から）地震入力（地震層せん断力）が増えるのではないかとの懸念を持つ人もいるであろう。

実際には、そのようなことが生じても（地震動のはじめの数秒で地震入力が増えても）、建築物の部分的な損傷が生ずることにより、固有周期が長くなり、地震入力も減少するので、そのような心配は不要であろう。

固有周期を意図的に長くし（水平剛性の低い軟らかい建築物を設計し）、設計用の地震層せん断力が小さくなるようにすることは可能であるが、実際に大地震動を受ける場合には非常に危険である。

新耐震では、このようなことを防ぐために、（質量と剛性から固有値解析よりも）建築物の高さによって（設計用の）固有周期を求めるようにした経緯がある。

>> 4.基礎と杭の緊結は不要！