特集

地震災害と防災・減災（その２）□大規模地震に備える建物の耐震化と安全の確保

工学院大学 建築学部 まちづくり学科教授

久田嘉章

水害や土砂災害、感染症、流言飛語・群衆事故な１．はじめにど様々な災害が連続する複合災害が懸念されてい100年前の1923年関東大震災や1995年阪神淡路る。従って従来の大地震により「建物が倒壊しな大震災など、わが国ではこれまで多くの地震災害い対策」や「火災から逃げる対策」から、より安を経験してきた。その結果、我が国の建物は世界全性の高い「建物が継続使用できる対策」、「逃げで最も厳しい耐震基準が整備され、かつ免震・制る必要のない対策」が求められている。

振など様々な最先端の対策技術が使用可能となっている。一方、近年では従来の「標準的な地震動」とは大きく特性が異なる「長周期・長時間地震動」や「長周期パルス」などが確認されており、２．近年明らかになってきた様々なタイプの地震動その特性に応じた対策が求められている。さらに

近年、強震観測網が整備され、地震動には様々

東京に代表される巨大都市では地震による膨大はなタイプがあることと、それにより低層住宅から避難者や帰宅困難者の発生が予想され、さらには超高層建築、免震建築など多様な建物では様々な活断層近傍の大振幅地震動

堆積盆地での長周期地震動

都市直下地震による強震動

断層変位
長周期パルス
地表地震断層

表層地盤
工学的基盤
（堆積層）

表面波
長周期地震動
実体波

震源断層②

図１

軟弱地盤での地震動の増幅

震源断層①

地震基盤
（岩盤）
地震発生層
（地殻）

様々なタイプの地震動（短周期地震動の実体波、長周期地震動の表面波、活断層帯地震の近傍の長周期パルス・断層変位、および、堆積層・表層地盤による地震動の増幅）№154 2023（秋季）－21－被害パターンがあることが明らかになってきた。

周期パルス」という特殊な地震動が現れる場合が

まず図１は様々なタイプの地震動の成因を説明すある1)。
図２に様々なタイプの地震動の例を紹介する。

震は地下深くの地殻岩盤における断層運動で発生(a) は世界で初めて大地震の強震記録である「エし、実体波とよばれる P 波（ガタガタと上下にルセントロ波」の加速度波形（南北成分）である。

揺れる初期微動）と S 波（ユサユサと水平に揺れ振幅は200-300 cm/s2程度（重力加速度の２-３割）る主要動）が伝播する。これが比較的柔らかい堆で、ガタガタと短周期（周期１秒程度以下）の揺積層や軟弱な表層地盤で増幅される。一方、海溝れが約30秒程度の継続している。一方、周期２-型巨大地震などの浅い大地震では、ゆっくりと揺３秒程度以上の長周期成分が小さい特徴がある。

れる大振幅の地震動（表面波）が、地表近くを遅日本を含む世界の建物の耐震基準はこの「標準波」

い速度で伝わり、東京や大阪のような厚い堆積層をもとにしており、現在の大半の超高層建築や免の中で増幅され、継続時間が非常に長くなる。主震建築が建てられている。次に (b) は2016年熊本に実体波である前者は「標準的な地震動」と呼ば地震の際に活断層の近くで観測された加速度記録れるのに対して、主に堆積層で増幅した表面波に（断層すべりの方向に近い東西成分）と、積分しよる後者は「長周期・長時間地震動（または単にて求めた速度波形である。継続時間は20秒弱と短長周期地震動）」と呼ばれている。一方、震源断

いが、加速度振幅は800 cm/s2程度と大きく、速層②のように活断層帯で地震が発生した場合、そ度波形は周期３秒程度の250 cm/s 程度の大きなの近くでは破壊力のある「指向性パルス（キラー片振幅の「長周期パルス」を示している。さらにパルス）」、さらに地表に断層が出現した場合（図積分すると活断層の断層変位に相当する1.5ｍ程１の「地表地震断層」）は「断層変位」を伴う「長度の永久変位となる。最後に (c) は2011年東日本

800400400001020-4003040Time (s)-80020000102030-40040Time (s)-800(a)「標準波」であるエルセントロ波の加速度記録（南北成分）

5200200300-100010203040Time (s)の強震記録（東西成分）
401000(b) 2016 年熊本地震の活断層近傍の加速度（左）と速度（右）100100-200400

500-5600

変位 (cm)

変位 (cm)300

速度 (cm/s)

800

加速度(cm/s2)

加速度(cm/s2)

るための模式図である。震源断層①のように、地

00

100

200

300

400

500

600-20Time (s)-10Time (s)-40(c) 2011 東日本震災の際、工学院大学（新宿）で観測された１階と 28 階の変位波形
図２観測された様々なタイプの地震動－22－

消防防災の科学大震災の際に東京都新宿区の28階建て超高層建築市内の鉄筋コンクリート（ＲＣ）造の集合住宅で（工学院大学）で観測された１階と28階の変位波あるが、１階の駐車場は耐震壁のないピロティ構形である。継続時間が600秒（10分間）以上の「長造であり、柱が大きく損壊し、建物全体も傾斜し周期・長時間地震動」が記録されており、１階でている。次に地盤災害による建物例を紹介する。

は８cm 程度の振幅が、28階では約38cm まで増幅

写真３は2011年福島県浜通り地震の活断層直上のし、10cm 程度の大振幅は５分間以上も継続して木造住宅であり、約60cm 程度の上下の断層変位いる。「標準波」である (a) と異なり、(b) や (c) でにより建物が大きく変形している。建物は全壊しは長周期成分が卓越し、超高層建築や免震建築でたが、粘り強く変形に追随して倒壊は逃れていた。

は対応策が必要となる。

写真４は2004年新潟県中越地震の際、丘陵地の新興住宅地における傾斜地の盛土が滑落崩壊した様

３．地震による建物の構造躯体や非構造部材・室内の被害事例子である。木造住宅は大きく傾斜したが、幸いにも落下は逃れていた。
地震では構造躯体の被害だけでなく、間仕切壁

地震による強震動や地盤災害による建物被害のや天井・内外装材、エレベータやスプリンクラー・事例を紹介する。まず強震動による被害例として、受水槽などの設備機器、家具・什器など非構造部

写真１は1995年阪神淡路大震災の際の神戸市内の材にも様々な被害が発生する。部材の落下・転倒

老朽化した古い木造家屋であり、震度７の激しいや閉じ込めで人的被害を生じるだけでなく、病院揺れで１階が完全に倒壊している。写真２は神戸や庁舎、避難所など地震後にも機能継続が必要と

写真１

写真２

１階が倒壊した古い木造住宅

RC 造集合住宅（阪神・淡路大震災）（1995年阪神・淡路大震災）

写真３

活断層変位により大きく変形した木造住宅

写真４（2011年福島県浜通り地震）№154 2023（秋季）

１階ピロティ柱が破壊した４階建て

傾斜地盛土の滑落で傾斜した木造住宅（2004年新潟県中越地震）－23－

なる施設にも大きな支障を生じる。図３は建物の震壁でない間仕切り壁が大きく損傷しており、ド揺れと変形による非構造部材の様々な被害を模式アも開かなくなっている。写真６～８は2011年東2)

的に示している 。

日本大震災の長周期地震動による東京・西新宿の

写真５は2005年福岡西方沖地震の際、福岡市内超高層建築の被害例である。エレベータのコンペの集合住宅の非構造部材の被害の様子である。耐ンロープ（テール・釣合いロープ）の切断、吊り建物の変形

非構造部材の被害例（主要因）□ 設備配管の破損（加速度・変形）□ 設備機器の転倒（加速度）

建物の揺れ（加速度）□ 家具・什器の転倒（加速度）□ 外壁の脱落（変形）□ 照明器具・天井の落下（加速度）□ 窓ガラスの破損・落下（変形）□ 建具枠・間仕切壁の損傷（変形）□ 構造体の損傷（変形）人的被害・休業損失
図３2)
建物の非構造部材の被害（地震による建物の応答加速度と変形により様々な被害が発生）

撮影：東京工業大学
名 誉 教 授 瀬 尾 和大 氏

写真５

損傷した集合住宅の間仕切壁とドア

写真６（2005年福岡県西方沖地震）

写真７

超高層建築で切断したエレベータのコンペンロープ（2011年東日本大震災）超高層建築の高層階で固定していない本棚の転倒（2011年東日本大震災）

写真８

超高層建築の高層階での吊り天井板の落下（2011年東日本大震災）－24－

消防防災の科学天井板の落下、固定していない本棚の転倒が生じに適用される建築基準法が1950年に制定された。

た。幸いにも遠方の地震であり、図２に示される

次に、1968年十勝沖地震や1978年宮城県沖地震なように揺れが大きくなる間に逃げることができた

どで建物が倒壊する被害を受けて、それぞれ1971が、直下型地震では逃げる間もなく負傷した可能年、1981年に耐震規定が強化された。特に1981年性があった。の耐震基準は現在でも有効な規定であり、「新耐震基準」と呼ばれている。この基準では数十年に４．建物の耐震規定の変遷と耐震・免震・制振などによる対策

１度程度の中小地震動には構造躯体に大きな損傷が発生せず、数百年に１度程度の大地震動では構造躯体が倒壊・崩壊させないことが目標とされた。

日本の耐震規定は過去の地震による多くの被害

さらに、1995年阪神・淡路大震災では活断層帯地経験を経て発展してきた。建物の耐震対策の基本

震による激烈な地震動により、多数の木造住宅がは地震による水平動に耐えることにある。このた倒壊した。大半は老朽化した旧基準の住宅であっ

めに筋違や耐震壁などで構造躯体を丈夫にし、さたが、新耐震基準でも部材を緊結する金物や耐力らに強い水平力が作用した場合でも基礎や柱・梁壁の配置、基礎の仕様などにも不十分な点が確認の各部材を緊結して、躯体は変形してもできるだされた。その結果、木造建物を対象とした耐震規

け倒壊しないように粘りある構造体にする。さら定が2000年に大幅に強化された。さらに実際に建に耐震設計の通りに実際の建物が建てられて性能つ住宅の品質を確保するために、2000年に「住宅が確保されているか、その品質を確認することもの品質確保の促進等に関する法律（品確法）」が重要になる。

制定された。それにより新築住宅を引き渡す事業

表１に主な耐震や品質確保のための基準類の変者は、構造耐力上主要な部分等の欠陥（瑕疵）に遷を示す。まず1923年関東大震災を契機に、1924よる損害が発生した場合、10年間は責任を負い賠年に現在の建築基準法に相当する市街地建築物法償することが義務化された。さらに耐震性能の階が改正され、世界で初めての地震の水平力を考慮級（耐震等級）を認証する住宅性能表示制度が導した耐震規定が導入された。その後、1948年福井入された。耐震等級は１から３まであり、等級１

地震による福井市の壊滅的な被害を受けて、全国は2000年耐震基準を満たしていること、等級２は表１

建築基準法等の改正

主な耐震や品質確保のための規定類の変遷

主な内容（耐震基準・品質など）契機となった主な地震

1924年市街地建築物法の改正

耐震設計法導入、筋違推奨など

1923年関東大震災

1950年建築基準法の制定

全国対象とした耐震基準の導入

1948年福井地震など

1971年建築基準法の改正

耐震基準の強化（RC 造短柱等）

1968年十勝沖地震

1981年建築基準法の改正

新耐震基準の導入

1978年宮城県沖地震

2000年建築基準法の改正

木造建物の耐震性の強化

2000年住宅の品質確保の促進等に関する法律の制定10年間の瑕疵担保責任の義務化、住宅性能表示制度など

2009年住宅瑕疵担保履行法

保険加入義務化、現場検査など

2013年建築基準法施行令の改正・技術告示など

特定天井の耐震化、エレベータ・エスカレータの脱落防止など№154 2023（秋季）－25－

1995年兵庫県南部地震（阪神・淡路大震災）

2011年東北地方太平洋沖地震（東日本大震災）

等級１の1.25倍、等級３は同1.5倍の耐力を有すタ等の脱落防止が義務化された。

る。さらに2009年には、「住宅瑕疵担保履行法」

耐震規定の強化により、最新の耐震基準の建物が施行され、事業者は瑕疵担保責任を保証するたであれば大地震でも建物の倒壊を防ぐという当初めに「保証金の供託」または「保険加入」が義務の目標はほぼ達しつつある。例えば、図４は2016化された。工事中に第３者として専門の検査員（建年熊本地震の際、２度の震度７を経験した熊本県築士）による検査が行われ、これらにより木造住益城町の木造住宅の被害調査結果である3)。1981

宅の耐震性能と品質は飛躍的に向上した。一方、年基準より古い建物では約28％が倒壊し、無被害

2011年東日本大震災では大規模天井の落下事故なはわずか約５％である。一方、最新の2000基準のどで死者が発生し、多数のエスカレータ等が落下住宅では倒壊は約２％で、無被害が約61％まで増した。このために2013年に基準法が改正され、大えている。さらに益城町には16棟の耐震等級３の規模天井（特定天井）やエスカレータ・エレベー住宅があったが、うち２棟は軽微な被害、残りの39(5.1%)
179(20.4%)




年
耐
震基
準改正





年
耐震基
準改正

196(61.4%)

2000 年以降で倒壊した建物（全 7 棟）・３棟は構造部材の接合部の不良
・1 棟は盛土地盤被害で基礎が傾斜・残り３棟は原因不明
耐震等級３の建物（全１６棟）
・２棟は軽微な被害
・14 棟は無被害

7(2.2%)

図４

写真９

2016年熊本地震の震度７を２度経験した益城町における木造住宅の被害統計3)

活断層直上でも無被害であった2000年基準の

写真10

木造住宅（2016年熊本地震）

大規模な縦ずれ断層変位で傾斜した RC 造住宅（後に修復、1999年台湾・集集地震）－26－

消防防災の科学後にも機能継続が必要な建物はほぼ必須となって14棟は全て無被害であった。
写真９は熊本地震の際、活断層直上の激しい揺いる。一方、免震層が大きく変形するため、周辺れと断層変位を経験した2000年基準の木造住宅の地盤との接続部（エクスパンション・ジョイン様子である。手前のコンクート製の壁は断層変位ト）の動きには注意が必要である。人的被害が生で崩れているが、建物は無被害である。写真10は、じる可能性もあり、注意喚起の掲示板を設置する

1999年台湾・集集地震で約４ｍ近い縦ずれ断層の等の対策が必要である4)。さらに、免震は万能で直上のＲＣ造建物である。建物は大きく傾斜したはないことにも注意を要する。特に写真３、10なが、耐震性が極めて高く、傾斜以外の目立った被ど縦ずれ断層の真上や、写真４のように傾斜地の害は確認されなかった。後にこの建物はジャッキ盛土地盤、さらには液状化する可能性のある軟弱で傾斜を戻して修復されている。現在の高い耐震地盤など、地盤が傾斜する可能性がある場合は要基準を満たした建物は、震度７の激しい揺れだけ注意である。さらに活断層帯地震の近くでは長周でなく、断層変位や地すべり、液状化などの地盤期パルスなどが発生して想定した地震動レベルを災害にも大きく被害を低減し、速やかな復旧が可超える可能性がある。きわめて発生する確率は低能になることを強調したい。

い現象であるが、対応策としては免震層の変位

建物の耐震対策には、図５に示すように耐震のを抑制するフェースセーフ機能などが必要にな

ほかに免震や制振がある。まず「耐震」は、筋違る。最後に「制振」は、地震による建物の揺れをや耐震壁を平面・立面的にバランスよく配置し、低減する装置を付加した構造である。様々な種類

地震による水平力に対して変形を抑える構造であがあり、例えば、筋違の部材にエネルギーを吸収る。中低層建物では最も標準的で確実な対策であするダンパーを設置する場合や、屋上などに建物るが、建物内の特に上層階では大きな応答加速度の周期と同じ錘構造を設置し、建物の揺れと反対が発生するため、室内の安全対策は必須である。

側に慣性力を作用させる場合（TMD: Tuned Mass

次に「免震」は建物の低層階（一般には基礎下）Damper）などがある。制振により建物の揺れはに免震装置（積層ゴムやすべり支承など）を設置低減するが、やはり室内の安全対策は必須である。

し、地震による水平動を免震層で吸収する。上部

ちなみに「制震」ではなく「制振」を用いるのは。の建物はゆっくりと平行移動し、建物の応答加速地震だけでなく、強風など他の外乱による建物の度は大きく低減する。このため室内の設備機器や振動の低減を対象とする場合があるためである。

什器類が守られ、現在では病院や庁舎など大地震

図５№154 2023（秋季）「耐震構造（左）」、「免震構造（中）」「制振構造（右）」の地震時の揺れと効果の模式図－27－

５．「想定外」に備えた建物のソフト対策者等が連携した「新宿駅周辺防災対策協議会」が実施している訓練の様子である。従来の「避難訓上で説明したように、最新の基準による耐震構練」ではなく、想定される様々な被害に柔軟に対造や、免震や制振の構造を採用すれば建物の揺れ応し、できるだけ「逃げない」ための「発災対応による被害は大きく低減することが可能である。

型訓練」である。(a) は火災発生を想定した消火

但し、現在の東京や大阪のような巨大都市では、器や屋内消火栓の使用訓練、(b), (c) は傷病者を想多数の超高層建築や木造密集市街地が隣接し、巨定した応急救護・担架搬送、(d) は地元医師会と大なターミナル駅や地下街に膨大な人口が密集す連携した多数の傷病者を想定したトリアージ訓練、る。首都直下地震などの大地震や南海トラフ巨大(e) は地元建築士と連携した建物の被害状況の確地震が発生した場合、激しい揺れや長周期地震動、認訓練、(f) は地元事業者と連携した災害対策本

延焼火災、巨大津波、土砂災害、群衆事故、停電部の情報収集と対応の優先順位を判断する災害対などライフラインの停止、さらには疫病や猛暑な応訓練の様子である。「発災対応型訓練」は木造どが連続する複合災害が懸念されている。従来の密集市街地や集合住宅など様々な特性の地域にも経験が通用しない「想定外の災害」はいつか必ず適用可能な実践的なソフト対策である5)。準備は起きることを想定して防災計画や訓練などを実施

大変であるが、地域の多様な住民や専門家が知りするソフト対策も重要である。そのためには「災合い、災害に強いコミュニティーも形成される。

害を出さない対策」に加えて、「災害が出た場合の対応策」が必要になる。
最後に「災害が出た場合の対応策」としての震６．おわりに災対応訓練の事例を紹介する。写真11は超高層建

近年明らかになった様々な地震動と建物や室内築である工学院大学と新宿駅周辺の自治体・事業の被害例と、建物や耐震性の品質を確保するため(a) 屋内消火栓の使用訓練(b) 傷病者の応急救護訓練(c) 傷病者の担架搬送訓練(d) 医師会によるトリアージ訓練 (e) 建築士による被害確認訓練 (f) 災対本部による災害対応訓練
写真11

工学院大学・新宿駅周辺防災対策協議会による地震災害対応訓練の様子－28－

消防防災の科学

の基準類の変遷、耐震構造から最新の免震・制振構造のハード対策、さらに想定外に備えた発災対応型訓練などのソフト対策を紹介した。東京や大阪のような大都市は巨大化し、超高層建築や巨大ターミナル駅など都心部での人口集中が続いている。現在の耐震対策は進化しており、従来の「建物を倒壊させない・延焼火災から逃げる対策」から「機能を継続させて、建物・地域に留まれる対策」が求められている。

謝辞
本報告で使用したエルセントロ波は一般社団法
人建築性能基準推進協会、熊本地震波は気象庁と熊本県より提供頂きました。

№154 2023（秋季）【参考文献】
1) 久田嘉章：～震源近傍の強震動～指向性パルスとフリングステップ～、「新・強震動地震学基礎講座（第15回）」、日本地震学会ニュースレター、
Vol.70, No.6, 18-21、20182) 鱒沢 曜：2.2.3 非構造部材の耐震対策、逃げないですむ建物とまちをつくる─大都市を襲う地震等の自然災害とその対策─ 日本建築学会編、技報堂出版、2015
3) 国土交通省：熊本地震における建築物被害の原因分析を行う委員会 報告書、2016
https://www.mlit.go.jp/report/press/house05_
hh_000633.html4) 日本免震構造協会：免震エキスパンションジョイ
ントの安全性確保及び損傷防止についての留意事
項、2022https://jssi.or.jp/report-2
5) 総務省消防庁：地域防災の実践、発災対応型防災訓練、防災・危機管理 e カレッジ
https://www.fdma.go.jp/relocation/e-college/cat66/
cat62/cat57/3-25.html－29－