関東地震を契機に作られた耐震規定

　1923年関東大震災から今年で100年を迎えます。この震災では東京や横浜を中心に10万5千人もの方が犠牲になりました。火災被害の印象が強いですが、揺れによる家屋倒壊や犠牲者も阪神・淡路大震災を上回りました。また、国家予算の3倍もの経済被害を出したため、その後の日本は坂を転げ落ちるように太平洋戦争へと向かいました。

　日本の都市や建築物に対する法制度は1919年に公布された都市計画法や市街地建築物法に遡ります。東京、横浜、名古屋、京都、大阪、神戸の6大都市を対象とした法律です。この法律では、鉄筋コンクリート造（RC）や鉄骨造の建物に対して、鉛直荷重に対する構造計算が定められました。建物自身の重さや、床上の積載物などの鉛直荷重を安全に支えることを確認するものです。平時の安全性を確認するもので、地震による水平荷重は規定されませんでした。ですが、震災での甚大な被害を受けて、1924年に耐震規定が追加されました。

震度法による耐震設計

　関東大震災では、東京・丸の内などに建つ瀟洒なビルが大きな被害を受けましたが、内藤多仲が設計した完成3か月後の日本興業銀行本店は軽微な被害に留まりました。この建物は、耐震壁を配した7階建ての鉄骨鉄筋コンクリート造で、水平震度1/15を用いた震度法で設計されていました。そこで、市街地建築物法では震度法による耐震規定が定められました。水平震度は、水平力（慣性力＝質量×水平加速度）を重量（＝質量×重力加速度）で除した値で、建物の水平応答加速度と重力加速度（980ガル）の比を意味します。

　震度法は佐野利器が1915年に出した「家屋耐震構造論」で提案した考え方です。佐野は、1906年サンフランシスコ地震の現地調査をして、RC造や鉄骨造の耐震性の高さを学びました。サンフランシスコ地震のマグニチュードは7.8程度と言われており、トルコ・シリアの地震と同規模のプレート境界地震でした。

　日本興業銀行を設計した内藤は、佐野に指導を受け、大震災前年の1922年に「架構建築耐震構造論」を発表していました。ちなみに、内藤は名古屋テレビ塔、通天閣、別府タワー、さっぽろテレビ塔、東京タワーなどを設計した塔博士としても有名です。

市街地建築物法の耐震規定から建築基準法

　市街地建築物法の耐震規定では、水平震度0.1以上、コンクリートの安全率3.0を規定し、構造的に損傷しないことを確認する許容応力度計算を採用しました。水平震度の根拠は、地震学者の石本巳四雄が推定した東京本郷の加速度300ガル程度にあったようです。当時のRC造は壁が多い剛な建物だったので、地盤と建物の揺れは同程度だと考えられ、安全率3.0を考えれば水平震度は0.1でよいことになります。ここで大切なことは、激甚な建物被害を出した小田原や横浜の揺れまでは考えていなかったということです。

　その後、戦時下の資材節約のため臨時日本標準規格が制定され、1944年東南海地震、1945年三河地震、1946年南海地震などを経て、1947年に日本建築規格3001号が制定されました。さらに、同年5月3日には日本国憲法が施行され、1948年福井地震を経て、1950年に建築基準法が制定されました。耐震規定の考え方は市街地建築物法を踏襲しましたが、安全率を1.5に低減したため、水平震度は0.2に変更されました。

最低基準の建築基準法

　建築基準法の第一条には、「この法律は、建築物の敷地、構造、設備及び用途に関する最低の基準を定めて、国民の生命、健康及び財産の保護を図り、もつて公共の福祉の増進に資することを目的とする。」と法の目的が記されています。

　これは、憲法第13条「すべて国民は、個人として尊重される。生命、自由及び幸福追求に対する国民の権利については、公共の福祉に反しない限り、立法その他の国政の上で、最大の尊重を必要とする。」の基本的人権、第25条「すべて国民は、健康で文化的な最低限度の生活を営む権利を有する。」の生存権、第29条「財産権は、これを侵してはならない。財産権の内容は、公共の福祉に適合するやうに、法律でこれを定める。」の財産権に基づいています。最低限の生存権を保障し、公共の福祉に反しない範囲で財産権を認めるという最低基準です。ですから、震度7のような強烈な揺れに対してまで国民の命を保障しているわけではありません。

地盤・建物の揺れやすさによって異なる耐震性

　建物の耐震設計に用いる地震力は建築基準法施行令第88条に規定されています。そこには、「建築物の地上部分の地震力については、当該建築物の各部分の高さに応じ、当該高さの部分が支える部分に作用する全体の地震力として計算するものとし、その数値は、当該部分の固定荷重と積載荷重との和に当該高さにおける地震層せん断力係数を乗じて計算しなければならない。」と記されています。

　分かりにくい文章ですが、建物の平均的な揺れを法で規定し、この揺れに対して安全性を確認するというものです。地盤の揺れではなく建物の揺れを規定している点がポイントです。構造が損傷しないことを確認する建物の平均的な揺れは200ガル程度です。

　最近の建物は柔らかいので、地盤に比べ建物の揺れが増幅されやすくなっています。例えば、建物内で揺れが2～3倍に増幅されたとすると、地盤の揺れは70～100ガルとなり、安全率1.5を考えても100～150ガル程度となります。柔らかい建物では、市街地建築物法当時と比べ、設計で想定している地盤の揺れが半減している可能性があります。

　さらに、軟弱な地盤は固い地盤に比べ強く揺れます。本来は、揺れやすい地盤や建物では、地震力を大きくするべきですが、法律で規定する建物の平均的な揺れは、地盤や建物の堅さ・高さによらず同じです。これは、最低基準だからです。大都市は、軟弱地盤に街が広がり、その上に高さ30メートル程度のラーメン構造の建物が沢山建っており、要注意です。

構造計算法によって異なる地震被害

　もう一つ大切なことがあります。建物の70％以上を占める戸建住宅などでは構造計算は不要で、建物面積に応じた壁量の確保が定められています。一方、高さ60m以上の超高層建物などでは、時々刻々変化する地震の揺れに対して、建物の振動応答を計算し、安全性を確認します。この計算法は高度なため、使われているのは超高層建物や免震建物を中心に年700棟程度に限られています。これに対し、ビルや工場などの建物は構造計算で安全性を確認します。複数の構造計算法がありますが、よく使われているのは許容応力度等計算です。

　許容応力度等計算では、建物規模によって複数の計算ルートが用意されています。壁の多い低層の小規模な建物では、平均応答加速度が1000ガル程度の揺れでも全く損傷しないことを確認する計算法がよく用いられています。簡便な計算法で、1/4程度の建物で用いられています。揺れが増幅しにくい剛な壁式構造なので、震度7程度の強い揺れでも損傷せず、地震後の継続使用が可能です。

　一方、中層のラーメン構造などの大規模な建物では、構造的な損傷を許容した計算法がよく用いられます。柱・梁接合部のひび割れなどを許容しつつ、空間を保持して人命を守る設計で、建物の平均応答加速度が250～300ガル程度から損傷することを許容しています。揺れが増幅しやすい建物が多いので、100～150ガル程度の地盤の揺れで損傷し始めることになります。震度5強程度の揺れで建物の継続使用が困難な可能性があり、生活維持や事業継続の上では問題になりますが、このことは社会に十分には説明されていないようです。

命を守る基準から生活や社会を守る基準へ

　建築基準法は終戦5年後に作られました。当時は、社会も貧しく、命を守ることを重視した法律になったことは理解できます。ですが、社会は豊かになりました。命だけでなく生活や社会をも守る耐震基準が望まれます。今、南海トラフ地震や首都直下地震、日本海溝・千島海溝沖地震が切迫していると言われます。中でも南海トラフ地震では、日本人の半数が被災し、最悪、200万棟を超す全壊・焼失家屋と200兆円を超す経済被害が予想されています。

　損傷した建物は、後発地震や誘発地震、余震が続く中、継続使用はできません。限られた建設業の力では、建物の補修や撤去に多大な時間がかかり、被災地復興は困難を極めます。強い揺れを受けても、生活や経済活動を維持できる強靱な建物にする必要があります。壊れない建物は、建物の長寿命化やカーボンニュートラルにもつながります。しかし、周辺には、コスト優先で、使い勝手や見栄えを重視して設計された建物が散見されます。今こそ、成熟した社会に相応しい耐震基準を考える時だと思います。