技術報告

広島市平和記念公園レストハウスの耐震改修計画における建物調査
Examinations for Seismic Retrofit Design in Hiroshima City Peace Memorial Park
Rest House
東健二 *1、森本敬久 *2、佐藤大輔 *3

1．はじめに能と補強による継続使用の可能性について把握し、この本建物は、1929 年（昭和 4 年）に大正呉服店として建結果を基に補強計画立案、耐震改修実施設計、改修工事設された。設計者は、大阪を中心に活躍した建築家の増と進められた。耐震診断業務においてコンクリートコア

田清氏である。1945 年 8 月 6 日に上空 600 m で炸裂しの採取により、躯体のコンクリートに局所的な空洞・欠た原子爆弾により、RC 造の屋根は大破した。建設地の損、ひび割れ、豆板などの不具合が見られることは判明

中島本町は爆心地より水平距離で 170 m であり、現存していたが、その原因については不明であった。本報告する建物としては原爆ドーム（160 m）に次いで爆心地

は、補強計画立案から改修工事の準備期間に、補強量のに近い建物である。被爆後、市の東部地域の復興拠点と策定とその妥当性の確認を目的として行った調査結果にして活用され、1982 年からは平和記念公園レストハウついて示すものである。

スとして公園を訪れる人々の憩いの場として活用されてきた。老朽化が目立つため、2015 年より被爆の歴史や平和への願いを共用する場として改修計画がすすめられ、

2．建物概要と耐震補強
建物と補強計画の概要を図-1 に示す。建物は、鉄筋

2018 年 2 月より着手した改修工事は 2020 年 7 月に竣工し、リニューアルオープンしている。
本事業は、耐震診断業務としてまず既存建物の耐震性

図-1 建物概要*1*2*334

AZUMA Kenji：（株）新井組建築本部統括技術部（旧（株）UR リンケージ西日本支社 都市再生本部）
MORIMOTO Takahisa ：（株）UR リンケージ西日本支社 都市再生本部
SATO Daisuke：（株）コンステック 調査診断技術本部

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コンクリート造で地上 3 階、部分的に存在する地下 1 階

立案時においては、最終的に補強量が変わることがないの事務所建築である。補強前の Is 値は、0.10～0.46 で精度が求められた。このため、建物全体のコンクリートあり、いずれの階も目標値の 0.75 を下回っていた。特の状態をその原因とともに把握する必要があったが、建に 3 階は、屋根の小屋組が木造となっており剛床仮定が物の歴史的価値により、調査は一部を除いて非破壊で実成立しない。また、柱頭部で大梁に拘束されていない柱施することが要求された。実施した調査は表-1 の 1～4が存在し、これらは 3 階床からの突出柱として評価されである。

るため Is 値が著しく低い結果となった。補強前の建物は、耐震改修実施設計時において、補強部材の納まりの確XY 両方向とも壁が多く概ねルート 1 の壁量を満足して認を行うために建物を閉館し、スパン、階高、部材寸法いるため、補強工法は強度型の RC 造耐震壁の増設としを詳細に計測した。また、意匠改修の実施設計により仕た。建物外周の増設耐震壁は、建物の外観に影響がない上げを含む設計荷重の見直しを行った。改修工事の準備ように室内側に設置し、複数ある既存開口の 1 つを採光期間に撤去可能な仕上げを取り除いた後、補強案の最終として残すようにして、残りの開口は外部からは飾り窓確認を行うために躯体表面に対して非破壊試験を実施しとして見えるように閉塞した。補強箇所は、合計 23 構た。実施した調査は、表-1 に示す 5～15 である。以上面である。最上階については、被爆により木造の小屋組の結果を取りまとめて、改修設計の変更申請を行った。となっていたが、剛床仮定を成立させることと耐火性能の確保のために、RC 造の床を設置する計画とした。補強により Is 値は 0.79～1.35 となり、目標の耐震性能を確保した。

4．補強計画立案時におけるコンクリート強度のばらつきに関する調査
4．1 調査目的補強計画を行うために建物全体のコンクリートの状況

3．調査概要の把握を目的として、ウィンザーピン貫入抵抗法（以下、実施した調査の概要を表-1 に示す。原設計図書が存ウィンザーピン法）によるコンクリート強度調査を行った。

在せず被爆の影響も不明であったため、補強工事時に詳

写真-1 にウィンザーピン試験機と反発速度比法による細が判明し、計画した補強量に不足が生じることも考えシルバーシュミットを示す。ウィンザーピン法による強られた。改修工事時に意匠、設備計画を含めて補強計画度試験は、レンガ造の歴史的建造物における目地の強度を再検討することは工期上困難であったため、補強計画

調査 1）等での実績を有している。非破壊試験を原則としたが、ある程度の仕上げの撤去や躯体の軽微なはつりは

表-1

調査一覧許容されたことと、多くの測定が必要で簡易的に計測できる手法であることにより、本調査法を選定した。

4．2 調査方法
ウィンザーピン法は、直径 100 mm 程度の仕上げを撤去し躯体面をはつり出し、このコンクリートの表面に

写真-1 ウィンザーピン法試験機およびシルバーシュミット
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図-2 ウィンザーピン試験とシルバーシュミット試験結果の比較

図-4 部材の上下位置におけるコンクリート強度のばらつき

図-3階によるコンクリート強度のばらつき

ピンを一定の力で打ち込み、その貫入深さでコンクリー原因を明らかとすることである。補強計画立案時においト強度を推定する調査方法である。貫入深さ測定に用いては、診断時に行ったコア試験により算出した強度を設るマイクロメータは測定面が平滑である必要があり、測計基準準強として採用しており、この設計基準強度の範定が行えないことがあった。このため、比較的少ない平囲 11.5～19.3 N/mm2 での強度のばらつき状況が、あ滑面で測定することが出来るシルバーシュミットによるる程度推定できれば問題ないと判断し、以下、ウィン測定を併用した。両測定とも 1 調査箇所当り 2～3 回測

ザーピン法による推定強度結果について示す。

定し、これらの平均値を 1 測点とした。有効測点数は、階による推定強度のばらつきを図-3 に示す。下階ほど173 点でコンクリート強度の階によるばらつきと部材の強度が低い傾向にある。1 階については、10.0 N/mm2 程高さによるばらつきについて検討した。

度の箇所も存在するが、2 階以上では概ね 15.0 N/mm2

4．3 調査結果以上であった。本建物の建設年が 1929 年（昭和 4 年）でシルバーシュミットとウィンザーピン法による測定結あることから、同年に制定された日本建築学会「コンク果の比較を図-2 に示す。22.5 N/mm 未満においては、リート及び鉄筋コンクリート標準仕様書」は運用されて結果のばらつきはあるものの両推定強度に相関性が見らおらず、コンクリートの施工技術は確定していなかった

れるが、22.5 N/mm 以上については、ウィンザーピンと思われる。本建物について、施工が進むうちにコンク法によって測定される推定強度が低くなる傾向がある。

リートの品質が安定したと推察される。

22

しかし、本調査の目的は設計基準強度を定めることでは部材の上下における推定強度のばらつきを図-4 に示す。

なく、コンクリート強度のばらつきの状況を把握しその被爆により発生した火災の影響は部材の上方に表れてい36

GBRC Vol.47 No.3 2022.7たことが予想される。また、被爆による損傷は、当時の5．2 赤外線調査の方法と結果記録写真より屋根スラブや上部躯体で顕著であり、3 階（1）調査方法部分のコンクリートの劣化が懸念されたが、測定結果には明確なばらつきの傾向は見られなかった。

仕上げや躯体内部の空洞を検出するため、赤外線サーモグラフィによる調査を行った。外壁面については日射受熱量が最大となる時間帯で自然発生的な熱移動や発熱

5．耐震改修実施時における部材内部のコンクリートの状態に関する調査
5．1 調査目的と調査方法による温度分布を利用したパッシブ法によった。室内につ い て は、 自然発生的 な 熱移動 が 期待 で き な い た め
ジェットヒータにより室内温度を上昇させて測定するア

鉄筋の発錆補修、コンクリートの断面修復、ひび割れクティブ法による赤外線調査を行った。室内温度は、外の充填等の補修量を把握するため、詳細な調査を行った。

気温＋ 10 ℃を目標とした。本赤外線調査 2）により、外建設当時の仕上げを極力保存することが望ましいが、経壁面ごとおよび各室内での広い範囲の状態を把握した。

年劣化により今後の使用に支障をきたす箇所も見られたため、これらについては撤去することが許可された。また、外壁面については、仕上げを撤去し再現することを基本としたが、本建物の象徴的な外観である南面の一部については、保存が義務付けられたため、詳細に下地等の状態を調査した。表-1 の 5～15 の調査を行ったが、ここでは 7、8、11、14、15 について示す。

写真-3

パッシブ法による赤外線測定（西面外壁）

写真-2 赤外線測定機器の例

写真-4 アクティブ法による赤外線測定（室内側から東面外壁）
37

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表-2 柱の固有振動数

図-5

西面の外壁の劣化状況

図-6

調査位置

（2）調査結果
赤外線による調査状況を写真-3、4 に示す。西面外壁には梁部に打継ぎと思われる水平ひび割れが、半円柱の飾り柱においては仕上げの浮きと思われる箇所が多く見られた。室内から測定した東面外壁においては、コンクリートの不具合と思われる箇所が多く見られた。写真-4 に示すように、2 m 程度のせん断ひび割れもしくは豆板と思われる箇所も見られた。室内においては、壁面、床下、梁底面など局所的に仕上げが浮いていると思われる箇所が所々に見られた。これらについては、目視、打診および電磁波レーダーによる探査を併用して図-5 に滑化は行わない。各柱の固有振動数を中心周波数帯とし示すように劣化図を作成し、補修の方法を定めた。

たバンド幅 10 Hz のバンドパスフィルタとした。調査位

5．2 強制加振による固有振動数測定調査

置を図-6 に示す。測定した柱は、1 階 12 カ所、2 階 22（1）調査方法

カ所、3 階 3 カ所の合計 37 カ所である。

重量 5 kg のボールを長さ 750 mm の振り子の先につけ、（2）調査結果これを調査する柱に衝突させて衝撃を与え、両端固定条

表-2 に、2 階および 3 階について方向別に調査結果を件における 1 次振動モードを加速度計により 200 Hz サ示す。柱に対する梁の取り付き方も影響していると考えンプリングで測定した。柱の固有振動数は、FFT 解析られるが、南北方向について、A 通、E 通とも固有振動およびリサージュから推定した。FFT 解析に用いるデー数のばらつきは小さく、柱に構造性能に大きな影響を及

タ点数は 64 点とし、データ補正およびスペクトルの平ぼす局所的な損傷が内在する可能性は低い。東西方向に

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図-7 衝撃弾性波調査によるみかけの伝播速度の分布

ついては、内柱に比べて外柱の固有振動数が小さい傾向

一軸加速度計により測定した。得られた時刻歴波形のにある。爆心の位置は建物の東西方向であること、東西FFT 解析によって、打撃面と対向する面との間で生じ方向に配置されている階段室周囲の耐震壁に一方向のせている弾性波の多重反射の卓越周波数を求め、この周波ん断ひび割れが生じていたことから、南北方向より東西数と入力面から対向する面までとの距離を用いてみかけ方向の水平力が大きかったと推察される。の伝播速度を算出した。固有振動数測定の結果より建物5．3 衝撃弾性波法による伝播速度測定調査の外周部に損傷が内在する可能性が高い柱が多いことか（1）調査方法

ら、これらを中心にさらに調査を行うこととした。

調査は仕上げの撤去等により調査箇所のコンクリート（2）調査結果

表面が平滑でなく、超音波法の適用が困難と判断された

図-7 に各柱のみかけの伝播速度の分布を示す。コンため、一軸加速度計およびデジタルオシロスコープを使クリートの非破壊試験法研究委員会報告書 3）による判定用した衝撃弾性波法を用いた。鋼球の打撃により発生し指標 に よ る と、 コ ン ク リ ー ト の 品質 は、 伝播速度 がた弾性波を、コンクリート表面または内部の振動として2100 m/s 以下では「不可」、2100～3100 m/s では「不39GBRC Vol.47 No.3 2022.7

良」とされる。1 階について比較的ばらつきが大きく、アを採取し、コンクリートコアの屋外側 0～20 mm 程No.9 のように全体的に値が低い柱が存在するが、これ度 の 深 さ を 分 析 試 料 と し て、 示 差 熱・ 熱 重 量 分 析に近接する No.8 の値は良好である。2100 m/s を下回っ

TG-DTA により受熱温度の推定を行った。また、コンたのは、No.22 であるが、これは仕上げ撤去やドリル削クリートに直径 10 mm のドリルビットで削孔し、フェ孔により、柱主筋の過密によるコンクリートの充填不足

ノールフタレイン 1％水溶液を浸した濾紙の呈色反応にが原因であることを確認している。

よって中性化深さを測定 4）した。調査箇所は、図-8 に2 階について、高さ方向に局所的に値が小さい柱が存示すように TG-DTA のサンプリング 2 カ所と、中性化在するが全体的なばらつきは比較的小さい。1 階と同様深さ 9 カ所である。以上によりコンクリートが被爆時にに No.4 の柱に値が低い箇所が見られた。階段室の耐震受けた温度とその影響について考察する。

壁付きの柱であるが、仕上げ撤去により耐震壁にせん断（2）調査結果ひび割れが生じていることを確認しており、この影響と図-9 に各外壁面の中性化試験結果を示す。爆心点は、思われる。3 階については、No.12 の柱頭部で 2100 m/s

本建物の水平で約 170 m、上空 600 ｍの仰角 74 度とほの値を下回る箇所が見られた。同位置は被爆により解体

ぼ真上からの被爆であり、外壁面の中性化深さは方位にした屋根スラブを支えた柱であり、接続する梁においてよる明確な傾向は見られない。過度に中性化が進行しても大きな損傷が見られた。柱においても大きな損傷を受いる箇所と全く中性化していない箇所に 2 分化されておけていると考えられる。仕上げ撤去やアンカー打設時のり、施工品質の影響も考えられる。4 章で示した室内側削孔によりコンクリートの状態を確認することを原則との調査に加え、外壁面でウィンザーピン法によるコンクしているが、アンカーを打設しない箇所については衝撃リートの推定強度の状況を確認した。図-10 にウィン弾性波による測定結果を参考にドリル削孔を行い、コンザーピン法による推定強度の結果を示す。1 階についてクリートの状態を確認して断面の補修方法を定めた。

は、コンクリートの推定強度が低い傾向にあるが最低で5．4 受熱温度とその影響に関する調査

14.7 N/mm2 と 耐 震 補 強 計 画 立 案 時 の 設 計 基 準 強 度（1）調査方法

11.7 N/mm2 を上回っている。2、3 階については、概ね改修により撤去される前に外壁面からコンクリートコ

図-8

図-940

20.0 N/mm2 と良好であった。これらは、4 章で行った中性化深さ試験およびコア採取（TG-DTA 分析）位置

躯体屋外側のコンクリートの中性化深さ

図-10躯体屋外側のコンクリートの推定強度の分布

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内部にコンクリートの不具合が存在することを確認した。
特に 1 階柱に多く観測されたが、保持している軸力が大きく、断面の補修のための仮設計画が困難な部材については、内圧充填接合補強工法を用いるなど、適切な方法により補修を行った。

4）コンクリートコアの TG-DTA 分析により、躯体のコンクリートの温度は被爆により 750℃程度まで上昇したと推定される。しかし、コンクリートの強度や中性化に対する被爆の影響は明確ではなかった。
図-11

TG-DTA 分析結果（2 階）【謝辞】
室内側の測定結果と同様の傾向である。

本調査は、広島市都市整備局営繕部営繕課による事業

2 階について TG（熱重量分析）と DTA（示差熱分析結の一環として行った。関係各位に心よりお礼申しあげま果）に関する試験結果を図-11 に示す。試料の質量変化す。また、コンクリートコアの TG-DTA 分析は芝浦工を TG 曲線、熱挙動を DTA 曲線で示している。両者と業大学 濱崎仁教授の協力を得て実施した。ここに記しも 100℃程度でセメント中の水和物の結合水の脱離反応、謝意を表します。

500℃程度での水酸化カルシウムの結合水の脱離反応による TG および DTA の低下は認められなかった。一方、【参考文献】

750℃程度での炭酸カルシウムの二酸化炭素の脱離反応

1）宮部喬司，谷川恭雄，森博嗣，黒川善幸：ウインザーピンによるこれらの低下が認められた。以上より、屋外側 0～20 mm 程度 に お け る コ ン ク リ ー ト の 受熱温度 は、500℃以上、750℃未満であったと推察される。コンク
リ ー ト 躯体 の 受熱温度 は、 被爆時 の 周囲 の 推定温度

3000～4000℃5）より低い。これは、屋外側の仕上げが30 mm 程度であったことと被爆による熱が瞬間であっ法によるモルタルの強度推定に関する基礎的研究．コンク
リ ー ト 工学年次論文集，Vol26，No.1，pp.1833～1838，

2004.7

2）（一社）日本非破壊検査協会：赤外線サーモグラフィによる設備診断・非破壊評価ハンドブック，2004.6
3）谷川恭雄：コンクリートの非破壊試験法研究委員会報告，1992 年たために、躯体の温度上昇が小さかったと考えられる。

4）（一社）日本非破壊検査協会：NDIS3419 ドリル削孔粉を用いたコンクリート構造物の中性化深さ試験方法，2011

6．まとめ

5）平成 25 年度外務省委託「核兵器使用の多方面における影響に関する調査研究」報告書，平成 26 年 3 月

本建物の継続使用を目的として、補強計画立案時および耐震改修実施時において行った詳細調査により以下の【執筆者】

結果を得た。

1）ウィンザーピン法によるコンクリート強度の分布調査
より、コンクリートの推定強度が低い箇所は存在するが、被爆や火災によると考えられる特定の傾向は見られない。
室内の部材及び外壁とも同様の傾向であり 1 階の強度のばらつきが大きく、著しくコンクリートの推定強度が低い箇所が存在する。2、3 階については、比較的コンク

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東 健二

*2 森本 敬久

*3

佐藤 大輔

（AZUMA Kenji） （MORIMOTO Takahisa） （SATO Daisuke）

リートの推定強度は高く、局所的なコンクリートの不具合は、当時の施工技術に起因するものと考えられる。

2）赤外線による調査より、室内外で仕上げの浮きやコンクリートの不具合が確認された。これらについては、打診等でその範囲を再確認し、撤去や樹脂注入等適切な補修を行った。

3）強制加振及び衝撃弾性波法による試験結果より、柱41