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鉄筋コンクリート造の耐震性は?1分でわかる耐震性、特徴、耐震等級、ピロティ、築40年、築50年との関係

この記事の要点

鉄筋コンクリート造(RC造)は適切に設計・施工された場合、高い耐震性を発揮するが、ピロティ構造や短柱など特定の形式では耐震性が低下するリスクがある。

RC造の耐震等級は設計条件によって異なり、耐震等級1?3の認定が可能であるが、旧耐震基準(1981年以前)のRC建物は現行基準を満たさない場合が多い。

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鉄筋コンクリート造の耐震性は高いです。木造、鉄骨造に比べて、地震が起きても揺れにくい(変形しにくい)特徴があります。


ただし、全ての建物で耐震性が高いとはいえません。適切な設計(建物の形状、構造部材のバランス、施工精度など)が関係します。


今回は鉄筋コンクリート造の耐震性と特徴、耐震等級の関係、ピロティの耐震性、築40年、50年の鉄筋コンクリート造マンションの耐震性について説明します。


鉄筋コンクリート造の詳細は、下記が参考になります。

鉄筋コンクリート造の基礎

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鉄筋コンクリート造の構造

鉄筋コンクリート造の耐震性は高いです。鉄筋コンクリートは、圧縮力に強いコンクリートと引張力に強い鉄筋を組み合わせた材料です。


地震が起きると、大きな引張力と圧縮力が作用します。鉄筋コンクリートの部材は、これらの力に抵抗します。


鉄筋コンクリート造は、適切に設計、施工された場合、高い耐震性を発揮します。一方で、注意すべき点もあります。下記に示します。


・ピロティ

・1981年以前に設計されたもの

・バランスの悪い建物


まずピロティには注意したいです。ピロティとは、下図に示す構造です。


ピロティについては後述しますが、耐震性に不安があります。


ピロティ形式


1981年以前に設計された建物は、旧耐震設計法により構造設計されています。


これらの建物は、地震による倒壊事例が多く耐震性に問題があります。


下図をみてください。極端に描きましたが、パッと見てバランスの悪い建物は、耐震性に不安が残ります。


バランスの悪い建物


また、耐震壁がある面に集中するなど、耐震要素のバランスが悪い建物の耐震性も不安です。


上記に示した耐震性に不安が残る建物も、適切に設計されていれば問題ないでしょう。


一方で、「建物の耐震性を確認すること(計算、図面の内容)」は、一般市民の方にはできない、という矛盾点もあります。


とはいえ、新耐震設計法により構造設計された鉄筋コンクリート造の建物は、地震により倒壊した事例が少ないことも事実です。


1981年以降に設計された鉄筋コンクリート造は、比較的耐震性が高い、と考えても良いかと思います。

鉄筋コンクリート造の特徴と耐震性

鉄筋コンクリート造は、鉄骨造や木造に比べて


揺れにくい(変形量が小さい)


特徴があります。理由として、


・鉄筋コンクリート造の方が、部材が大きい(よって剛性が高い)

・鉄筋コンクリート壁(耐震壁)が配置されることが多い。鉄筋コンクリート造の壁は耐震性が高い


などが挙げられます。


※耐震壁の意味は下記が参考になります。

耐震壁ってなに?すぐに分かる耐震壁の意味と役割、耐力壁との違い


下図をみてください。左側が鉄骨造の柱、右側が鉄筋コンクリート造の柱です。


鉄骨造に使う柱は、主に「鋼管」です。一方、鉄筋コンクリート造の柱は中実断面(中身が詰まった断面)です。


鉄筋コンクリート造と鉄骨造の柱


鉄骨(鋼)はヤング係数や強度が、鉄筋コンクリートより大分高いです。よって、断面を小さくできます。


ほとんどの鉄骨部材は、鉄筋コンクリート造のように中実断面を使わず、「中空断面」です。


断面の大きな鉄筋コンクリート造の方が、「揺れにくい」というのはイメージ頂けると思います。


※中実断面、中空断面の意味は下記が参考になります。

中実材とは?1分でわかる意味、読み方、断面二次モーメント、中空材との違い

中空断面とは?1分でわかる意味、断面係数、断面二次モーメント、面積、応力度、座屈の関係


また、鉄筋コンクリート造の壁は、柱や梁に比べてとても固い部材です。壁の多い建物は揺れにくく、耐震性の高い構造と言えます。


下図を見てください。細い柱と梁で組み立てた構造と、鉄筋コンクリートの壁でつくった構造があります。


鉄筋コンクリート造の壁の耐震性


どちらが「揺れにくい建物」でしょうか。明らかに壁の多い建物ですよね。


なお、木造や鉄骨造の壁(外壁)は、地震力への抵抗を全く考えていません。鉄筋コンクリート造の耐震壁とは別物です。

鉄筋コンクリート造の耐震性と耐震等級

住宅には、地震に抵抗する度合いを示す「耐震等級」を定めることがあります。耐震等級には、「1、2、3」があります。


耐震等級3が最も耐震性が高く耐震等級1が建築基準法と同程度です(最低限の耐震性)。


耐震等級の意味は、下記が参考になります。

耐震等級とは?1分でわかる意味、建築基準法との関係、マンションの等級

鉄筋コンクリート造の耐震性とピロティの関係

鉄筋コンクリート造のピロティとは、下図に示す構造です。


ピロティ形式


1階が駐車場で、2階以上が住戸のマンションなどが該当します。上図をみてください。


2階以上は耐震性の高い「鉄筋コンクリート壁」があります。1階は柱だけです。1階が壊れそうにみえますよね。


適切に設計されていれば問題ないです。どこかで無理をしている構造にみえます。個人的には、積極的に採用したくない構造形式です。

ピロティ形式とは?ピロティの目的と耐震性

築40年、50年の鉄筋コンクリート造マンションの耐震性

現時点(2019年)からの築40年、50年は、設計された年が1981年以前です。前述したように、耐震性の低い鉄筋コンクリート造のマンションです。

混同しやすい用語

制震構造(せいしんこうぞう)

ダンパー(制震装置)を用いて地震エネルギーを吸収し、建物の揺れを低減する構造システムです。

制震構造はダンパーによる振動エネルギーの吸収で揺れを制御するのに対して、RC造の耐震性は鉄筋コンクリートの剛性と靭性によって地震力に抵抗する一般的な耐震構造であり、振動対策のアプローチが異なります。

免震構造(めんしんこうぞう)

基礎と建物の間に免震装置(積層ゴム等)を設置し、地震の揺れが建物に伝わることを低減する構造システムです。

免震構造は地震の揺れを建物に伝わりにくくすることで応答を低減するのに対して、RC造の通常の耐震構造は地震力を受け止めて抵抗するものであり、地震エネルギーへの対処方法が根本的に異なります。

試験での問われ方|管理人の一言

試験では「RC造の耐震性の特徴」と「耐震上の弱点(ピロティ・短柱)」を問う問題が出ます。1981年の新耐震基準の改正前後の違いも覚えましょう。

築40?50年のRC造建物は旧耐震基準で設計されている可能性があるため、耐震診断・耐震改修の対象となる場合があります。

RC造の耐震性はコンクリート強度・配筋・壁量・靭性確保の全てが揃って初めて発揮されます。設計・施工・維持管理の三位一体の重要性を覚えましょう。

鉄筋コンクリート造の耐震性を整理した表を示します。

項目内容備考
RC造の耐震性の特徴木造・鉄骨造より揺れにくい(剛性が高い)中実断面の大きな部材と耐震壁が寄与
耐震性に注意が必要な建物ピロティ形式・1981年以前設計・バランスの悪い建物旧耐震設計法では倒壊事例が多い
耐震等級の範囲等級1?3(等級3が最高、等級1は建築基準法相当)1981年以降の新耐震基準設計は比較的安全

まとめ

今回は鉄筋コンクリート造の耐震性について説明しました。理解頂けたと思います。


鉄筋コンクリート造の耐震性は高いです。ただし本来の性能を発揮できれば、という限定付きです。


十分な性能を発揮するには、適切な設計と施工が求められることを覚えてください。


一般市民の方は、まずは新耐震と旧耐震を見分けること(設計年など不動産屋さんにお尋ねください)が大切です。

ピロティ形式とは?ピロティの目的と耐震性

建物構造の全7種類、1分でわかる木造・RC構造・S造・SRC造の違い

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