地震に強い地域をつくる
２５ 北関東の歴史的建造物の耐震上の特質～構造特性の傾向～
栃木市と桜川市真壁でこれまでに発行された調査報告書 2)3)4)や、実施してきた実測調査記録（野帳、図面等)から架構形式の類型化に向けた整理を行った。まずは栃木市に現存する歴史的建造物に対して、土蔵造りを中心に建造物の耐震性能に係る建物規模や主要構造部材寸法等の傾向を分析した。分析結果の一例を以下に示す。ただし、検討するにあたって、複数棟が一体となっている建造物については、それぞれ個別の棟として分析した。対象とした建造物は計 153 棟であるが、建造物ごとにデータの過不足があるため、それぞれの情報を抽出可能な建造物だけで整理、分析を行っている。
まず、延床面積と建物重量の関係を図１に示す。延床面積は木造建築物と土蔵が 30～220m2、見世蔵が 40～120m2 の範囲に分布している。見世蔵や木造建築物については棟によってその大きさが区々であるのに対して、土蔵については 50m2 前後のものが多い。建物重量は「重要文化財(建造物)基礎診断実施要領(以下、基礎要領)」5)に示される床面積あたりの重量に従って算出した。一方の建物重量は、建造物種別ごとに延床面積に対して比例的に上昇する傾向が見てとれる。土蔵造りは、木造に比べて土塗壁の壁厚が大きいために延床面積が同じであっても建物重量が大きくなっている。
次に柱径と土塗壁厚の関係を図２に示す。柱径は、木造が□100～130mm 程度、土蔵造が□100～160mm 程度であった。また、図３に示す主要な柱断面寸法と１階床面積との関係を見ても、柱寸法が床面積に対応して大きくなるような傾向は見られなかった。土塗壁の壁厚(仕上げ塗も含む)については、木造も土蔵造も柱寸法に依存する傾向は無く、木造では真壁造りで 60mm 前後を中心に 50～100mm 程度の範囲で分布し、土蔵造では大壁造りでおよそ 220mm 前後を中心に 150～300mm 程度の範囲で分布している。
１階床面積当たりの柱断面積の総和の関係を図４に示す。図中には、重要文化財(建造物)耐震予備診断 6)に示されている２水準を併せて示している。耐震予備診断では、床面積あたりの柱量が水準値より大きいものほど耐震的に適切との評価になる。土蔵は床面積の 0.01 倍を下限として概ね分布しているのに対して、木造建築物は床面積の 0.005 倍前後に分布する傾向が見られる。土蔵に比べて木造建築物の柱量が少ないのは、ほとんどの土蔵の柱が建物外周に一定間隔(概ね 910mm)で規則的に配置されているのに対して、木造建築物では間取りによって柱間隔が不規則であること、さらに同じ床面積でも土蔵に比べて木造建造物の柱断面が小さいこと(図３参照)などが理由として挙げられる。また、見世蔵の柱量は、土蔵よりも少なく、木造建築物と同程度である。
これは表通りに面する間口方向に大きな開口部があるために、そこの柱量が少なくなるからである。

建物重量ΣＷ[kN]1400

見世蔵（12棟）
土蔵（63棟）木造（13棟）塗屋（1棟）
見世蔵精算重量
見世蔵略算重量

1200
1000800

見世蔵ΣW=6.35ΣA土蔵ΣW=5.81ΣA

600
400

木造建造物ΣW=3.03ΣA

2000050100150
延床面積ΣＡ[㎡]

図１ 延床面積と建物重量の関係

186200250

建造物の主要な耐震要素として、無開口の全面土塗壁が挙げられる。ここでは、間口と奥行の各方向に抵抗する全面壁の断面積を算出し、それを各建造物の延床面積で除して基準化した数値を壁量と定義して検討する。
１階壁量を間口方向と奥行方向で比較して図５に示す。土蔵の壁量は、延床面積のおよそ 0.1 倍以下の範囲で棟によって区々に分布しているのに対して、木造建築物では垂壁付独立柱が多いため、土蔵に比べて壁量は少なく、およそ延床面積の 0.02 倍以下の範囲に分布している。見世蔵については、奥行方向は棟によってその量に差異があり、概ね土蔵と同じような傾向が見られるのに対して、大きな開口部を有する間口方向については棟による差異が小さく、壁量は概ね延床面積の 0.02 倍程度の一定であることが確認できた。
最後に、土蔵造の全面土塗壁にのみ着目して保有耐力とベースシア係数を概算的に算出し検討する。算出にあたり、まず基礎要領で想定している全面土塗壁の荷重変形関係に従い、各全面土塗壁の断面積からせん断耐力を求めた。そして、間口と奥行の各方向に抵抗する全面壁のせん断耐力の総和をそれぞれ算出し、それを各建造物の建物重量で除した値をベースシア係数とした。建物重量には先述した値を用いた。１層のせん断耐力とベースシア係数について間口方向と奥行方向で比較したものを図６および図７に示す。土蔵は方向に関係なく 50～500kN 程度の耐力を有し、ベースシア係数にすると CB=0.2～1.0 程度の範囲に分布することがわかった。一方の見世蔵は、先の壁量で述べたことと同様に奥行方向は概ね土蔵と同じ傾向であるのに対して、間口方向については奥行方向よりも小さく、棟によらず耐力は 100～200kN 程度となり、ベースシア係数で CB=0.2 程度になることがわかった。なお、一部では CB=0.2 を下回る建造物があるものの、それらの建造物は東日本大震
400170350160300250200150
見世蔵（12棟）
土蔵（61棟）木造（12棟）塗屋（1棟）

50090110130150
主要な柱断面寸法[mm]1201101000.2050100
150
1階床面積[㎡]

200

奥行方向

0.02 0.04 0.06 0.08
間口方向

0.1

図４ 柱量と１階床面積の関係

0.12

図５ 1 階の各方向の壁量の関係

見世蔵(5棟)土蔵(24棟)

1.2

1500
400

300

0.80.60.4
0.2000

S1:１階床面積
ΣAc:１階柱断面積の総和

1.4

見世蔵（5棟）土蔵（24棟）1000

ΣAc=0.005S10 20 40 60 80 100 120 140 160 180
1階床面積[㎡]図３ 柱径と１階床面積の関係

2000.02

ΣAc=0.01S10.680

600

0.04

10.80.4700

0.061.2

90

800

0.08
奥行方向

1300

見世蔵(11棟)
土蔵(53棟)
木造(8棟)
塗屋(1棟)

0.1

1.4

140

170

図２ 柱径と土塗壁厚の関係
0.12150

見世蔵（14棟）
土蔵（65棟）木造（20棟）塗屋（1棟）

1.6

奥行方向

1001.8

見世蔵(15棟)土蔵(66棟)木造(20棟)塗屋(1棟)

柱総断面積[㎡]主要な柱断面寸法[mm]

壁厚[mm]

災によって顕著な構造被害は生じていなかった。

0100 200 300 400 500 600 700 800
間口方向

図６ 各方向の１層せん断力[kN]00.20.4

0.6 0.8
間口方向

11.21.4

図７ 各方向のベースシア係数

参考文献 （下線の文献は本項に関係する発表論文等を示す）
1)
2)
3)
4)
5)
6)

野村佳亮,横内基,大橋好光：栃木市に現存する土蔵造建物の構造特性に関する研究、日本建築学会関東支部研究報告集 83(I)、pp.513-516、2013 年 3 月
栃木市：栃木の町並み 蔵造りに関する調査報告書、1987 年 3 月
栃木市教育委員会：栃木の町並みⅡ旧日光例幣使街道沿線（泉町・嘉右衛門町・大町）の歴史的建造物調査報告書、2002 年 3 月
横内基,大橋好光ほか：栃木市に現存する伝統的建造物の地震被害および耐震性に関する研究その１～６、日本建築学会大会学術講演梗概集、構造Ⅲ、pp.139-150、2012 年 9 月
文化庁：重要文化財（建造物）耐震基礎診断実施要領、2012 年 6 月
文化庁：重要文化財（建造物）耐震予備診断実施要領、2012 年 6 月

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