CPD講座「土」からみる木構造
第Continuing Professional Development Lecture

5回

茶室の耐震性を巡って
西澤英和 ｜ 関西大学 名誉教授

10% を超えるなど異常な値に達し、犠牲者は 6 千名を超えた。ほとんどは木造家屋の倒壊による圧死という。

はじめにさらに 人命救助と緊急復旧を最優先 すべき 発災後数週間 の〝Emergency〟の 時 期 に、突 然 FEMA（連 邦 危 機 管 理 局・Federal
兵庫県南部地震 の 木造被害を振り返ってEmergency Management Agency）の〝応急危険度判定〟を強行したこ

関西で伝統的な木造住宅が激減し始めたのはいうまでもなく平成 7とが、混乱に一層拍車をかけた。

（1995）年兵庫県南部地震以降。理由はいくつかあろうが、この地あれから約 30 年。今なお多くの人は〝伝統木造は欠陥建築で震によって、伝統木造建築の信頼が大きく損なわれたことが要因とある !〟あるいは〝大工 から鑿 を奪え！ 鉋 を奪え！〟などの 過激 な考えてまず間違いない。

propaganda を信じているが、このような怪しげな〝都市伝説〟はそも思い返すと、地震直後、一部の木造学者は屋根が重く、土壁がそも成り立たない。

脆弱な伝統木造は欠陥建築であると執拗に主張した。そして緊急事態の混乱下、大規模に展開された伝統木造へのネガティブ・キャ

伝統木造 は 存在したのか ？

ンペーンは燎原の火の如く、打ち拉がれた多数の被災者に浸透。伝

この直下型地震での木造家屋の大被害を考える際、神戸は典型的統的な木造建築への不信感が深く刷り込まれた結果、ほとんど被な戦災都市であるという歴史的事実を踏まえなければならない。第

害を受けていない民家や町家までもが次々と公費解体され、大工、二次大戦末期、米軍は 昭和 20（1945）年 2 月4日以来、128 回も左官をはじめ多くの技能者は非難の的となり、瓦製造をはじめとすの無差別絨毯爆撃を繰り返した結果、神戸は写真 1 のように一面る地場産業は廃業に追い込まれた。の焼け野原と化した［写真 1］。今では想像もできないが、神戸では「伝しかしながら、震災直後の被害状況が把握できてもいない段階で、統木造」はほぼ完全に焼失し、戦後焼土と化した街に再建されたの早々と論拠不明の過激な主張が喧伝されたのは誠に不可解。結論からいえば 直後に流布された〝伝統木造には耐震性がない〟とか、〝瓦が悪い、土壁が悪い〟などの主張を裏付けるような証拠は見つからない。今回 の 事態 は 前もって周到 に 準備されていた〝Shockdoctrine〟が意図的に発動されたのではないか？ そんな穿った見方もあるようだ。

確かに平成 7（1995）年 1 月17日の早朝神戸市とその周辺を突如襲った震度 7 の激しさは驚くべきものであった。神戸海洋気象台の地盤加速度は南北 818gal、東西 618gal。さらに 332gal もの上下動が重畳した。わが国の建物は 200gal­0.2G の水平動に耐えるように ─ 言い換えると弾性限度内に収まるように耐震設計されてきたが、直下型地震の揺れは 4 倍以上も激烈で、設計上考慮されていない上下動が加わった。

被害は全壊家屋約 8 万棟、半壊 6.2 万棟、全壊率が 世帯数の40 Ke n c h i k u s h i2023.5

写真1 大空襲で焦土と化した神戸の市街地（米軍提供）

表1

歴史的な大地震の推定加速度（距離減衰式は福島・田中式による）

地震名称

和暦

西暦

規模 震央距離（km） 推定加速度（gal）

慶長伏見地震

慶長元年

1956

M7.5

3580

寛文地震

寛文 2 年

1662

M7.543220

京都地震

文政13 年 1830

M6.5

25180

奈良地震

安政元年

M7.5

36220

1854

屋根連子窓

仮設筋違

礎石コンクリート

木組完了・壁貫、間渡し設置
写真2

躙り口

茶道口

壁付完了・ （コケラ）屋根完成

製作状況

実験目的
他の伝統木造と同じく茶室の柱は基礎に固定されておらず、しかも東面や〝給仕口〟などを配するため、木柄は繊細で壁厚は薄く〝、躙り口〟

壁はさほど多くない。特に国宝〝待庵〟においては天井まで土を塗り〝洞床〟など、一旦被害を受けると修復が極めて困難な〝古式込めた土壁〟が保存されているため、激震に待庵は激震に耐えうるのか？
さらに基礎を固定しない伝統木造は激しい直下型地震動でどう挙平面図
図1

単位：尺動するか？ などに注目して、3 次元の激震シミュレーションを計画した。

待庵写しの基本図

入力地震動と試験体概要
は、San Francisco 講和条約締結後に施行された「建築基準法」や京都府乙訓郡大山崎町に残る〝国宝待庵〟は千利休により1580 年〝戦後木造〟であって、「住宅金融公庫仕様」に基づく「建基法」や代前半につくられた二畳台目の草庵茶席であるが、慶長元（1596）「同施行令」の耐震規定の遵守を絶対条件に木造家屋が大量建設

年の伏見地震（M7.5）、寛文 5（1662）年の京都地震（M7.5）、文政

されたのである。土壁で瓦葺きならすべて〝伝統木造〟であるとの浅13（1830）年の京都地震（M6.5）をはじめ多くの大地震に見舞われ薄な認識は誤りである。大規模倒壊して夥しい犠牲者を出したのは、ているので、過去の大地震の推定最大加速度を算出した結果を表

耐震の構えが〝伝統木造〟とはまったく異なる〝戦後木造〟であったと

1 に示す［表 1］。慶長伏見地震の地動は 600gal に近かったようだ。

いう事実は極めて重い。神戸地震の大被害の責任を存在もしなかっ

図 1 は待庵の基本図である［図 1］。柱は面皮付き 3 寸角、土庇の〝戦後木造〟が内包する深た〝伝統木造〟に転嫁することによって、柱は径 3 寸 2 分、壁厚は平均 1 寸 6 分とした。非常に壁厚が薄いた

刻な耐震上の問題を糊塗するような propaganda は倫理的にも許さめに小舞竹などは薄く剥ぎ、さらに壁貫も薬研状に面を取るなど、れまい。

繊細かつ極めて丁寧な仕事に徹した。なお、茶席の柱は礎石の形状に合わせて柱底を〝ひかり付け〟るが、実験ではコンクリートの礎石に柱を直接置いている。写真 2 に示すように振動台上に設置した〝国宝妙喜庵待庵写し〟の激震シミュレーション実験

コンクリートの礎石の上で木組を行い［写真 2］、順次土壁や屋根を施工した。

あの頃、伝統木造への風当たりは日増しに強く、遂に〝お茶室〟は危

入力地震動・測定系〝何とかなりまへんやろか？〟との相険だとの風評に接するに及んで、実験には神戸海洋気象台での観測波形（以下 JMA 神戸波）の NS 方談が寄 せられるようになった。もっとも茶室についてはまったくの素向成分を用いた。JMA 神戸の観測最大加速度は NS 方向に 818gal

人。難しいことを聞かれても答えようがない。しかしながら、度重なであったが、原 波 形 を 入力する 前 に、最 大 加 速 度 を 4 分 の 1 のる大地震に耐えた名席が遺存していることを思えば、何事も〝論より200gl および 2 分の 1 の 400gal に調整して2 回の振動試験を行い、証拠〟。激震で茶室はどのような挙動を示すかこの眼で確かめるの問題がなければ 818gal の原波形で加振することにした。

が一番と思った。だが研究費などまったくない。そこで選定技術保持

ちなみに 200gal＝0.2G は震度 0.2 の短期許容応力度レベルに者や伝統建築の先生方にお願いに回ったところ、快く指導いただけ相当 する。源 波 は 最 大 加 速 度 818gal に 対して 最 大 速 度 は 約ることになった。こうして〝国宝妙喜庵待庵〟を復元すべく学生と私80kine であるため、200gal 入 力時 → 約 20kine、400gal 入 力時

〝絞丸太〟や〝台杉〟〝椹〟などの余材を方々かは勤労奉仕に徹し、、→ 40kine となる。ちなみに 20kine という値は関西（当時）の Level1〝全国文化財壁技術保存会〟や〝全国社寺等屋根技術保ら頂き、相当、40kine は Level2 の設計速度に相当する。

存会〟の協力のもと技能研修の一環としてプロジェクトが始まった。

図 2 に測定系を示す［図 2］。加速度は振動台上、床面、天井面に2023.5

Ke n c h i k u s h i41

応答加速度（gal)

入力加速度 s1

応答加速度 s7
層間変形（ｍｍ）

表2 エネルギーの計算式

柱脚移動量 h3応答加速度（gal)

測定系とセンサーの設置計画
単位質量当たりのエネルギー（kine2）

図2エネルギー応答

基礎移動量＋層間変形（ｍｍ）

時間（s）

図3

桁行方向 200gal 入力時の応答配置した加速度計（S1〜S9）で、変位は柱脚（h1〜h3）、天井面（h4すなわち 200gal 入力時においては入力S1 とS7 は基礎が固着し〜h6）に設置したレーザー変位で測定した。また柱移動は柱脚変位ているので、ほぼ同じ値となっており、従って左右の図もほとんど同計から、層間変位は天井面変位から柱脚の移動量を減じて求めた。

じである。単 位 質 量 当 たりの エネ ルギ ー 応 答 の 累 積 値 は 約

試験体は礎石に固定していないので、建物は水平方向への slip（滑650kine2 で、その大部分は履歴吸収エネルギーW1 が占めている。

り）、剛心周りの spin（捩じり回転）のほか、Rocking（浮き上がり）な■400gal 入力時どの 3 次元運動を生じるが、とりわけ slip とrocking が卓越しやすい

最大値加速度を 200gal から 400gal に 2 倍に増加させた場合の結のでこれに注目した。

果 を 図 4 に 示 す［図 4］。これに 伴って、柱 の 水平移動量 は 7 倍 の

多くの耐震研究においては構造体の応答加速度、応答変位、応1.5mm に増大し、応答加速度は 1.5 倍の 600gal となった。比例的答速度やそれに対応する復元力の時刻歴を重視するが、今回のように増加しないのは、基礎の移動による摩擦エネルギーが消費されるな摩擦や衝突を伴う場合にはエネルギー応答についての検討が重ためである。

要である。このため、実験データから表 2 の評価式で各種のエネル

なお、400gal 入力時の累積エネルギーは 2,700kine2 と200galギー量を算定した［表 2］。すなわち加振により試験体に入力される単入力時の約 4 倍に増加しており、地動速度によって建物の入力エネ位質量あたりの総入力エネルギーW1 は入力加速度と応答速度のルギーを精度よく評価できる。摩擦による累積消費エネルギーW2積を時間積分した表 2 の式（1）から、摩擦消費により消費されるエは 1,400kine2 で全エネルギーW1 の約半分を占める。

ネルギーW2 は床面加速度と柱の移動量の積として式（2）から、絶■JMA 神戸源波入力時対変位系から見た履歴消費エネルギーW3 は式（3）から、層間変形

200gal を 1 回、400gal の地震動を 1 回入力しただけでは木組は緩から見た履歴消費エネルギーW4 は式（4）から、さらに上部架構のまず、洞床や土壁は損傷しなかった。そのため、思い切って818gal

内部消費エネルギーは（W1 ­ W2）で計算して、各エネルギーの時刻の加速度を入力したところ、移動量が急増して落下防止用の鉄骨歴をフォローした。

ガードに建物が激しく衝突して測定機材を吹き飛ばしたため、観測不能となった。しかしながら茶室の周囲にスペースがあれば 損傷はJMA 神戸波入力時 の 挙動 について
■200gal 入力実験ほとんど生じなかったと判断できた。

水平加速度に着目すると、約 200gal の水平加速度で滑動し始め、桁行方向に NS 成分の最大値を 200gal にした場合の結果を図 3 に500gal で応答加速度は極大に達するが、それ以降、入力加速度を示す［図 3］。左上段より入力加速度 S1、天井桁行方向の応答加速増大させると、逆に応答が減少した。

度 S7、基礎の移動量 h3 で最下段はエネルギーの累積曲線である。

一般に加速度が増大して、静止摩擦から動摩擦状態に移行する

左図は天井面応答加速度 S7 と層間変形量（柱頭変位 h6−柱脚変と、図 5 の〝ダルマ落とし〟と同じで、摩擦抵抗が急減する［図 5］。従っ位 h3）で示す復元力特性、右図は基礎の移動量を含む柱頭の絶対て基礎を固定しない建物では、水平加速度が大きいほど底面剪断変位 h6 である。200gal 入力時の加速度応答倍率は t＝13 秒付近力（base shear）が減少すると考えられ、さらに直下型地震のような激で 1.1 倍程度と小さく、基礎移動量も 0.3mm ほどで建物は基礎にしい上下動が作用すると、水平動は一瞬完全に遮断されるので、大ほぼ固着しており、復元力特性はほぼ線形性である。

被害を免れる可能性が示唆される。

42 Ke n c h i k u s h i2023.5応答加速度（gal)

入力加速度 s1

応答加速度 s7

ダルマ落とし。ゆっくり弾くと積木全体が崩れる。早く弾くと積木が飛び出して（動摩擦＜＜静摩擦）も全体は崩れない。
図5層間変形（ｍｍ）

柱脚移動量 h3応答加速度（gal)

単位質量当たりのエネルギー（kine2）

ギーを消費するという絶妙な〝耐震・免震システム〟が成り立つからである。
いずれにせよ、基礎と上部構造とを緊結しているか否かは〝、洋風木造〟と〝伝統木造〟の重要な構造的な相違点であって、闇雲にアンカーを強制することは時に合理性を欠くことは言うまでもない。
基礎移動量＋層間変形（ｍｍ）

エネルギー応答←入力エネルギ―←底面の摩擦消費エネルギー←絶対系の消費エネルギー←架構のエネルギー

ついては多くの議論が知られている。
「柔剛論争」を展開した帝国海軍の真島健三郎博士は、関東大震災での平塚海軍官舎の大規模倒壊は土台を基礎に緊結したことに起因すると指摘し、一貫して木造建築の基礎は固定すべきではないと主張。また、佐野利器・谷口

時間（s）

図4

ちなみに、耐震設計上、上部架構と基礎を緊結することの是非に忠両博士も昭和初頭 に関東を中心 に相次 いだ 直下型地震 ─

桁行方向 400gal 入力時の応答

1930 年北伊豆地震（M7.5）、1931 年西埼玉地震（M7.1）年、さらに 1935 年静岡地震（M6.5）後の徹底した現地調査結果に基づき、家屋が移動を生じても基礎から墜落しなければ、地震力の一部はまとめにかえて ─ 柱と土台の 固定を巡って「建基法」では土台と柱は金物やアンカーボルトで緊結しなければ土台と基礎の摩擦作用に消費されて上部架構に伝達する量が減ずるとの検証結果に基づき、RC 造のべた基礎上に上部構造を載 せて上部構造が 30cm ほど動く免震基礎を提唱された。

ならないと定めているが、建基法の基となった戦前の「改正市街地さらに、戦後、昭和 23（1948）年の福井地震（M7.1）では、武藤

建築物法（物法）」においては、① 上部構造を礎石などに載 せる手清博士を委員長とする調査特別委員会は、土台と基礎との結合に法と、②上部構造をフーチングに固定する手法の 2 つを使い分ける

関連して、地震の勢力が建物に伝わる以前に建物全体が移動するようになっており、前者は和風木造建築、後者は洋風木造建築が対ことにより、上部構造があまり耐震構造ではなくても被害を免れるこ象であった。とを指摘し、坪井善勝博士も 60cm 以上の移動にも不具合を生じ校舎など大スパンで風の受圧面積が大きく、屋根荷重の小さいない工法を提案された。

洋風建築は、日本の激しい台風にはひとたまりもなく倒壊する事例〝柔剛〟さまざいずれにせよ、上部構造の耐震設計法に関しては、が文明開化以降相次いだ。このため、日本で洋風木造を建設するまな立場があるが、木造建築の基礎を固定しない工法の合理性に際にはテントと同じように地盤に固着しなければならないことに気づ関しては戦前すでにコンセンサスが得られていたようだ。

いた。一方、伝統木造は逆で、屋根を重くして風に抵抗させているのでアンカーはもとより必要としないが、このように基礎を固定しない伝統建築手法は耐震上は非常に好都合。なぜなら基礎の滑動とロッキングを許容することで一瞬リミットを超えた地震入力を自律的に遮断するとともに、構造体を損傷することなく膨大な地震エネルにしざわ・ひでかず
1951 年大阪府生まれ。1974 年京都大学建築学科卒業。1979 年同大学院博士課程修了。京都大学講師を経て、関西大学建築学科教授。現在関西大学名誉教授。専門は、耐震工学、鉄骨構造学、文化財構造学など

自習型認定研修 の 設問
設問 1

設問 2

木造に関する認識で正しいものは次のどれか。

次のうち間違っているものはどれか。

c. 土壁で瓦葺きならすべて〝伝統木造〟である。

c. 加速度が増大して、静止摩擦から動摩擦状態に移行すると、摩擦抵抗が急増する。

認定教材の設問への回答は、CPD 情報システムのページ

a. 基礎を固定しない建物では、a. 戦後神戸の街に再建された木造直下型地震時に水平動は一瞬遮断される。 https://jaeic-cpd.jp/
家屋はすべて〝伝統木造〟である。 b. 基礎と上部構造とを緊結しているか否かが、 にアクセスのうえ、お願い致します。
※不正解の場合は、単位に登録できない場合があります。
b.〝戦後木造〟と〝伝統木造〟は〝戦後木造〟と〝伝統木造〟工法の差異の※自習型教材の選択欄における会誌『建築士』一つである。
耐震の構えが異なる。
選択項目は、平成 28 年 1 月より建築士会会員のみの表示項目になります。

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