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『技術屋の辛口コラム』

№13・水害(津波・河川氾濫)に強い家を作る知恵

『技術屋の辛口コラム』




地盤品質判定士  目黒碩雄

コンクリート診断士 目黒碩雄





№13・水害(津波・河川氾濫)に強い家を作る知恵

はじめに

最近は気候変動によるゲリラ豪雨が原因の河川氾濫で、建物の流失事故及び多くの建物の被害が発生している状況をニュース等で見聞し、技術屋の立場から少しでもその被害を低減する方法について提案をさせていただきます。

その背景にあるキッカケは、平成23年に発生した「東日本大震災」時の津波による建物被害の状況の見分が、基になっております。

   写真
   13-1

   13-2

地震発生直後でしたので、車での移動や宿泊施設の利用は無理であるとの判断から、野宿を覚悟のバイク(ホンダカブ)での強硬見聞旅となりました。

あの当時はまだパワー溢れる年ごろでした。 
この思い出のカブ号も盗難に遭いましたが、今頃は誰かの為に小さいながら一生懸命に働いているはずです。
その後3回ほど車で訪問し、被害地のほぼ全ての土地を視て回りました。
(宮古から大洗海岸まで)

   13-3

初回の一日目は海岸線のすべての道は照明はなく宿泊場所もない為、海岸近くの小さな公園で野宿することになりました。
津波からどうやら生き延びたらしい野良猫が、どこからかやってきました。
夜食の食べ物を与えると、ネコも心細いのか人間が恋しいのか、私と一晩一緒に付き合ってくれました。
何か不思議な体験をした気持ちで、今でもその時のことをこの写真を見ると鮮明に思い出します。


具体的な構造計画の提案について。

津波被害は海岸線の近傍で発生するものであり、内陸部では河川氾濫によりその水面の上昇と流速による水圧によるものであり、異なるのはその運動エネルギーの大きさの違いによるものと考えられます。
従って被害状況はほぼ同一現象とみることができます。

   13-4

水害による建物崩壊のメカニズム。

津波、河川氾濫の外力の主力は、建物に加わる力で主に水圧による水平力です。
相異点は被害範囲の大きさと水圧の大きさにすぎません。

その1

基礎とアンカーボルトの堅固な接続>

津波被害地で、建物の基礎だけを残しすべての上部構造体が流されている状態の基礎部分を確認したときに感じたことですが、アンカーボルトがすべて剪断破壊により基礎からちぎられておりました。
その写真を添付したいのですが、今となっては記録写真の整理が不完全な整理の為、残念ながら添付できません。

しかしその時感じたことは下記の二つです。
〇アンカーボルトの径が今の基準よりもかなり細いこと。
〇面積当たりの埋め込みピッチが少ないこと。
最近の基準で建てられた建物の構造体は、この点ある程度水平力に対して抵抗力が強くなっているはずです。

   13-5

この写真からも明らかなように、津波被害後においても構造体はほぼ健全に維持されている状態です。
この程度の破損であれば修復が可能となります。
建物内部の思い出の品々も、建物内にとどまっていたはずです。

その2

○基礎部分はベタ基礎、地中梁を多めにして、基礎全体の重さを大きくして建物の重量を増加させ、建物に加わる浮力と水圧による建物構造部の変形抵抗応力を増加させる。
○構造体自体に強度を持たせるには、偏心応力が発生しないようなスジカイの適正配置と耐力壁の配置計画。
このことは単に建築確認申請が通ればいいという構造設計とは、本質が全く異なります。

その3 地震に強い家は水害に強い

建物にとって有害な外力は<水平力>です
建物の自重や積載荷重による重さにより発生する垂直方向(引力)の力は、水平方向の力と比較して各段に大きいのですが、多数の柱や梁が抵抗する為にこの垂直方向の力により建物が破壊するようなことはまずありません。

その反面、水平力に抵抗する部材は<耐力壁>と<スジカイ>のみで、その部材量は圧倒的に少ない部材で抵抗しています。

地震力も水圧も、水平力に還元できます。
従ってこの水平力に強い建物であれば、どちらの災害に対しても強い建物となります。
又、津波には大きな地震がセットになり発生する場合がありますが、その地震により液状化現象が発生する可能性がありますが、液状化対策がされた建物も又その結果として地震や水害に強い建物となります。

まとめ

若干の施工コストアップで、建物は構造的に各段に強くなります。
費用対効果という観点からは構造体に意を用いること(構造計画)は、他の意匠関係にコストアップをするよりも、格段に効率があります。

その他の参考記録写真

   13-6

   13-7

   13-8

   13-9


                                         以上です。

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