工学院大学建築学科久田研究室
2005 年度卒業論文梗概

耐震補強の費用対効果を考慮した地震リスクマネージメントに関する研究
D3-02088
ハザードマップ

耐震補強村田陽一

費用対効果

1. はじめに宮城県沖地震、関東地震、東南海地震をはじめとし、近年大規模地震災害が切迫してきている。しかしなが ら
耐震改修済みの住宅は全国でも２～３万戸程度であり 、全体の１％にも満たない状況である １ ） 。

震診断を行い、耐震診断値を算出する。耐震診断値は 総合判定として算出される。またここで自宅等の耐震性 能の示唆、理解を行う。そしてハザードマップと耐震診 断をもとに耐震補強例を挙げ、耐震補強の費用対効果算出 、地震リスクマネージメントを行い、目的を達成する。

また久田研究室で行った、東京都北区上十条アンケー
ト調査 ２ ） によると、９割近くの人が区部直下地震でなんらかの被害を受けると答えている（図１）。また直下地 震で倒壊すると回答したにも関わらず耐震診断を必要と している人が 45％と、多いとは言えない結果が得られた 。
耐震診断を行わない理由として、費用をかけたくない 、診断の必要性が感じられないなどがあった。以上のこ とより、耐震診断に関して、必要と考えている人の割合 は少ないと思われる。
区部直下地震が発生した場合、どの程度被害を被ると思うか

耐震診断の必要性

13％
29％
45%

55％
倒壊する

57％

ある程度の被害

必要

大きな被害なし

不要

図１ 耐震診断に対するアンケート ２ )本研究では、一般住民が地震災害に対し地域別地震リスク評価、耐震診断を行い、地震危険度や自宅耐震性 能の理解、耐震補強の費用対効果、重要性が確認できる プ
ログラムを作成し、地震に対する意識向上図ることを 目的とする
2. 本研究の流れ
対象地区・建物の選定
地震危険度の確認

自宅の耐震性確認
耐震補強の効果確認

ハザードマップの作成

耐震診断

地震リスク評価
耐震補強の費用対効果の算出

地震災害に対する意識の向上

図２ 研究の流れフローチャート
まず地域別に、ハザードマップを作成し、地震災害に対する地域別地震リスク評価を行う。ハザードマップ 作
成し、地震危険度について認知する。次に構造物別に耐D3-02088

3. ハザードマップの作成、地震危険度の認知地震動を想定するにあたり、地震評価システムという（本システムでは CATFISH）を用いた システムを構築、利用した。CATFISH では地 盤分類など膨大な情報量を地理情報とリンクでき、また視覚的に表現が可能なため 、目的のひとつである地震危険度を表現するのに相応し いと考えた。本研究で利用したシステムは、あいおい損 害保険株式会社、株式会社インフォマティクス、工学院 大学久田研究室で 2005 年に共同開発したものである。
CATFISHには 全国地図情報、標高、地盤分類、主要 98断層、98 断層以外の断層、プレート情報が入っている 。
なお、地盤データは久田・柴山・久保（工学院大学） ３ ）のものを利用している。これらのデータを各種計算式（表１）に入力することにより、地図上に視覚的にと して表示することが可能である。
被害地及び断層地点間の距離は CATFISH 内の断層に緯度経度情報を加え、経度緯度により距離計算を行う。
ハザードマップ（図３）を作成するにあたり、複数個計算式があるのは、断層には面震源、点震源、線震源 がある。そのため最短距離計算、等価震源距離計算を行 えるようになっている。算出される地震リスクのシート には最も被害が出ると予想される断層での地表面最大速度 、震度、またシナリオ地震以外にバックグランド地震を 含む、上位 50 までの想定地震が表示されるようになって いる（表２）。なお費用対効果算出にあたり必要な地表面 速度(PGV)、震度は地震リスクのシートより抽出する。
ハザードマップは以下①～⑤の工程を経て作成される 。
①断層の選択を行う②距離減衰式により、対象地域での最大速度、最大加速度を算出する。
③地盤増幅率を②の結果に乗算する。
④対象地域の地表面最大速度、地表面最大加速度を計算する。計測震度変換を用い、地表面最大速度より震度を算出する。
⑤これら算出データを統合しハザードマップとする。
なお地震発生確率についてはJ-SHIS ４ ）での算出結果 を引用させていただいた
表１

地震評価システムで用いた各種計算式
断層最短距離距離算出方法等価震源距離最大速度、加速度 司、翠川（1999）（距離減衰式）安中、山崎、片平（1997）
地形分類
久田、柴山、久保他（工学院大
松岡、翠川（1995）
地盤増幅率
藤本。翠川（2003）
翠川、藤本、村松（1999）
計測震度変換童、山崎（1996）

表２ 上十条地区で予想される地震（上位２つ）
住所
緯度経度
東京都北区上十条35.7669 139.7183
震源名グニチュー PGV
139.700,35.700(ユー 6.564.9
859.52
関東平野北西縁断構造
木造
震度 地震発生確率（30年間）
5.9(6弱 震度6弱
12.30%
5.9(6弱 震度5弱
99.30%

定を 0.61 から 0.84 に上昇させた。なお工法は静岡県 による、東海地震による建物倒壊数０を目指す「TOKAI０」
プロジェクト （ ５ より抜粋した工法を用いている。
5. リスクマネージメント、耐震補強の重要性
ハザードマップより得られた地表面最大速度または震度、及び、耐震診断による総合判定値を用い、岡田、 高井による木造建築物の被害関数 （６ を利用することで費用対効果を算出、リスクマネージメントを行う。ここ ではX軸に地表 面最大加速度、または震度、Y軸に被害率をとるリスクカーブ（図５）を用い耐震補強前の被害率と 、耐震補強後の被害率がどの程度変化したか、また補強 の際に掛かる費用をふまえ考察することによって費用対 効果を算出、リスクマネージメントについて考察する。

図３

ハザードマップ（震源：関東平野北西緑断層帯）

上 十 条 北 区 に お け る 木 造 構 造 物 で は 耐 震 補 強 費 約 94万円で構造物の地震被害を 12.3％まで軽減できるという

4. 耐震診断プログラム、自宅耐震性能の理解結果になった。

「我が家の耐震診断」を元 に久田研究室で開発を行っつまり構造物の価格が 780.5 万以上であれば、耐震補強ている。豊橋市飽海町ンケートをもとに改良し、住民 がの費用対効果は十分期待できるという結果になった。
100%

安易に使えるものとして作成中である。耐震診断は当 プログラムを使用する。

耐震診断値

入力地震動（震度）0.6

対象物件は上十条に実際存在する木造構造物、間取り

5.90.8580%（図４）を使用した。耐震補強案はリアルタイムで補 強耐震診断値 被害率（％）
0.61
37.3%
0.84
25.0%

率を考慮して行った。プログラム上で補強すると仮定 するものは実際に存在する工法であり、特に耐震性能、 及び金額が明記されているものや、国土交通大臣認定を 受けているものを使用した。耐震補強案として採用した 工

被害率
40%60%する点がわかる当プログラムの特性を生かし、主に偏 心

耐震補強費（万円）
96
被害率軽減（％）
12.3%

20%

法を表３に示す。
耐震壁挿入部分0%

黒い部分が壁0

図５

総合判定 0.61

上十条木造家屋の間取り・補強箇所

表３

耐震診断に入力した耐震補強工法

工法名称

会社名

対象箇所/効果平均価格\800,000（MARS工法）

株式会社ジェイビーエス研究所

40ｍの布基礎

ダイライト壁大建工業株式会社 壁１個所（９１０ｍｍ幅）

がんこおやじかべ大将

最大曲げ耐力44.37ｋN/m\70,000

壁倍率2.3基礎を補強することにより無筋布基礎耐力 17.15kN/mを、鉄筋５本入りの布基礎（有筋布基礎）とほぼ同じ 耐力 44.37kN/m に、また耐震壁を入れることにより、偏心率を低下させ、水平耐力を上昇させることにより総合 判

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234 5
震度678

岡田・高井リスクカーブと・耐震補強による効果

5. まとめこれらの結果により一般住民向けの簡易的な手法で 、耐震補強効果を示すことができた。
また地震災害を、よりイメージすることが可能となり 、住民の耐震補強に対する意識を向上させる事ができる とも考えられる。しかしながら、地盤の増幅率違う場所 、地震の発生確率の高い場所、低い場所など、条件が変 わってもなお、費用対効果が得られるかどうが、今後検 討の余地がある。また一連の流れを統合したプログラム の開発を行う必要性がある。

総合判定 0.84図4

1【謝辞】
本研究において久田嘉章先生をはじめ、客員研究員の 久保智弘氏、博士市居嗣之氏には、多くの時間と労力を さいた熱心なご指導・ご協力を頂きました。ここに記し て感謝の意を表します。
【参考文献】
1)日建新聞：耐震診断・改修の補助制度を統合/国交省
2)久田、村上 、柴山：木造 密集市街地に おける 地震防 災に関する研究/地域安全学会梗概集/Nov., 2003
3)久田・柴山 ・久保他：全 国地形分類図 による 表層地 盤特性のデータベースを用いた早期地震動推定に関する研究/日本地震学会, 地震第５６巻、pp.21-37
4)J-SHIS ＜http://www.j-shis.bosai.go.jp/＞
5)静岡県 HP<http://www.taishinnavi.pref.shizuoka.jp/>
6)岡田・高井 ：木造建築物 の損傷度関数 の提案 と地震 災害への適用/日本建築学会/第 582 号,31-38