要約1999

(1)

1.地震の概要

2 .

調査行の概要

3 .

おわりに

3 9

総合都市研究第

72

号

2000

トルコ・コジャエリ地震の建物被害調査の抄録

北山和宏キ

要約

1999

年

8

月

17

日、トルコ共和国西部のコジャエリ県ギョルジュク付近を震源とする大地震が発生し、イズミット市などトルコ西部地域に甚大な被害をもたらした。筆者は日本建築学会調査団の一員として主に建物被害調査に従事した。トルコでは中・低層の鉄筋コンクリート造集合住宅が多く、耐震壁のほとんどない柱・梁骨組構造が主である。柱のみで・水平力に抵抗することになるが、柱断面が小さいために保有耐力が極めて小さかった。

壁として用いられる中空レンガは地震力にはほとんど抵抗せずに脆性的に破壊した。また、

主筋として用いられる丸鋼の定着詳細などが不適切であった。これらが層崩壊を含む激しい被害の生じた原因と考えられる。

ギョルジュク市では

2300

棟余の建物の被害状況を調査した結果、完全に崩壊した建物の割合(全壊率)は

1 3 . 2

%であった。震源の東にあるアターパザル市街の建物被害はコジャエリ県についで多く、地盤の液状化による建物の転倒が多く観察された。建設途中で大破した

6

階建て鉄筋コンクリート集合住宅を詳細に調査したところ、

1

階柱の柱頭・柱脚の曲げ破壊が多数生じていた。また

1

階および

2

階の梁の曲げひびわれやせん断ひびわれも目立った。略算によるベース・シア係数は

0 . 2 5

であり、日本における純フレーム建物の

80

%程度と小さかった。

1

.地震の概要

1999

年

8

月

17

日午前

3

時(現地時間)、トルコ共和国西部のコジャエリ

( K o c a e l

i)県ギョルジュク

(Golcuk)

付近を震源とするマグニチュード

7

.4 (深さ

17km)

の大地震が発生した。トルコ共和国西部を図

1

に示す。図中の数字は観測された水平地動加速度の最大値(単位:

ga])

である。この

*東京都立大学大学院工学研究科建築学専攻

地震による被害は

lzumit

，

Sakarya

，

Istanbu

l.

Yalova

，

Bursa

など震央から半径

200km

の範囲

に広く分布し、死者

1 5

，

637

人、負傷者

24

，

941

人 (以上

1999

年

9

月

1 8

日現在)、全壊建物

77

，

342

戸、半壊建物

77

，

169

戸(以上

1999

年

1 0

月

5

日現在)

と報告されている。この地震は

1995

年の兵庫県南部地震(マグニチュード

7 . 2 )

と同様に、断層が水平横ずれして発生した都市直下の地震である。

(2)

40

72

号

2000

mm

刷

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図

(3)

北山:トルコ・コジャエリ地震の建物被害調査の抄録

4 1

2 .

調査行の概要

日本建築学会において個人の立場で参加する災害調査団(団長:壁谷津寿海東京大学地震研究所教授)が組織され、筆者もその一員に加わった。日本側の参加者

2 3

名のほかにトルコ側からボガジチ大学、イスタンブール工科大学などの大学院生・教員が調査に協力した。調査は

9

月6日から

1 5

日までの日程で行なわれた。以下にその概要を時刻歴に沿って記す。

2. 1 ギョルジュク市街の建物全数調査

1999

年

9

月

6

日の深夜

24

時にイスタンブール市内のホテルに到着した。翌

9

月7日から

9

日までの

3

日間、イスタンフールから東に約

120km

離れたギョルジュク市(震源近傍)の海側地域における建物全数調査を行なった。調査区域(写真1)はマルマラ海沿岸からアタチュルク大通りを横切り山岳部に至る南北のストライプとした。これは、被害の激しかった海側からほとんど被害の見られなかった山側まで全数調査することによって、激震地区のおおよその被害率を推定できると考えたからである。ギョルジュク市街および調査区域を後述のデイルメンデール地区とともに図

2

に示す。

ハッチした部分が調査区域である。なお同図の海沿いにある海軍基地部分は地図上には記載されていない。

調査内容は設定区域内にある全ての建物の被害状況を

5

段階にランク付けして特徴的な被害を抽出することのほかに、構造種別、建設年、建物階数、

構造形態などである。調査チームは日本からの研究者とトルコのボガジチ大学などの研究者および大学院生との混成とした。その結果、調査団全体で

2 3 3 2

棟の建物を調査し、完全に崩壊した建物の割合(全壊率)は

1 3 . 2

%であった。

大きな被害を受けたのは4階から8階建て程度の中層の鉄筋コンクリー卜造集合住宅(例えば写真

2 )が多かった。構造としては柱および梁からなる

純フレームであるが、一般に柱断面は扇平で小さく、梁も不規則に配置されており、応力の伝達が

合理的に設計されているとは考えにくいものである。壁として中空レンガが用いられている(写真

3)

が、これには鉄筋は入っておらず、材料自体が極めて脆性的であるために地震による水平力に対してはほとんど効果がなかったと考えられる。主筋には丸鋼が用いられることが多く、抜け出しやすい上に定着のための配筋詳細が十分ではなかったこと(写真

4)

も被害を大きくした一因と思われる。コンクリート強度はシュミット・ハンマーによる非破壊検査を実施した結果では

10‑30MPa

とぱらついていた。

以上から、建物が保有する水平耐力が小さく、変形性能も貧弱であったために、全層がノ

f

ン・ケー

キ状に崩壊する破壊が多数生じたと判断する。

2. 2 デイルメンデール地区の調査

9

月

1 0

日はギョルジュク市からさらに西にあるデイルメンデール

( D e g i r m e n d e r e )

地区の被害調査を行なった。ここは

6

階建て程度の比較的均質な集合住宅が建ち並ぶ街区であり、日本でいうニュータウンのような住宅地である。この地域には海軍基地を横切る断層が地表に現われており(写真

5 )

、

その付近の建物に全壊したものが多かった。同じ形状の建物が片方は全壊したのに、その隣りでは健全に建っているという例が随所に観察され(例えば写真

6)

、今後その原因を考察する必要があろう。この地域では

1 2 6

棟の建物を調査し、全壊率は

2 8 . 6

%であった。さらにここでは、建設途中で軽微な被害を受けた4階建て集合住宅の詳細調査を行なった。

2. 3 アタパザル市の調査

9月 1 1

日は震源の東にあるアダノ

f

ザル

( A d a p a z a r

i)市を訪れ、中心街の被害調査を行なった。市街の被害状況を図

3

に示す。アタ守パザルの建物被害はコジャエリ県についで大きく、被害が市の中心部に集中していること、地盤の液状化を含む地盤災害(写真

7 )が顕著に観察されることなど

が特徴である。ここでは地盤の液状化による建物の転倒(写真

8)

が多く観察され、杭を用いるなどの基礎構造の重要性を再認識した。ギョルジュク

(4)

42

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号

2000

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(5)

λ

北山.トルコ・コジャエリ地震の建物被害調査の抄録

S i x s t o r y b u i l d i n g u n d e r c o n s t r u c t i o n i n v e s t i g a t e d i n d e t a i l s

図3 アダパザル市街図と被害状況

4 3

、¥

(6)

4 4 総合都市研究第 72

号

2000

写真 1 ギョルジュク市街の様子

写真 2 層崩壊した鉄筋コンクリー卜集合住宅

[壁として中空レンガを使用している]

写真 3 典型的なトルコの集合住宅

[梁主筋の定着位置が外側に寄り過ぎている]

写真 4 柱・梁接合部の配筋詳細

写真 5 海軍基地を横切った断層(藤田香織氏撮影)

[ほぼ同一形状の建物

3

棟のうち、一番手前は

2

層分崩壊し、次は

1

層分崩壊したのに対して、一番向

こうの建物は崩壊を免れた]

写真 6 デイルメンデール地区の様子

(7)

北山.トルコ・コジャエリ地震の建物被害調査の抄録 45

写真 7

アダパザル市内の地盤変状

写真 8

アダパザル市内の建物の転倒

市と同様に被害を受けた建物が多かったが、

2

階建ての小学校建物(鉄筋コンクリート造)はほとん

ど被害はなく、対照的であった。

2. 4 鉄筋コンクリー卜造集合住宅の詳細調査当地にて偶然にも

6

階建て鉄筋コンクリート造集合住宅の設計図書を手に入れ1)、この建物がアターパザル市内にあることが判明したため詳細に調査することにした。

9

月

1 3

日に詳細調査を行なった。所在地を図

3

に、設計図面の一例を図

4

に、建物全景を写真

9

にそれぞれ示す。

写真 9

調査した

6

階建て鉄筋コンクリー卜建物の全景

写真 1 0 1

階柱付け根の曲げ破壊

当該建物(1

995

年に設計完了)は建設途中で骨組が

6

階まででき上がり、上層階から非構造部材である中空レンガを施工しつつある途中であったため、被害状況を詳細に調べることができた。西面を除く 3面には2階以上に1.5mの跳ね出しがあり、

跳ね出しの先端には

ALC

ブロックあるいは中空レンガを積んで帳壁としていた。

1

階および

2

階の伏図を図

5

に示す。図中の数字は

5

段階で評価した部材の損傷度で、数字が大きいほど被害が激しかったことを表わす。エレベータ・コアのコ字型連層耐震壁を除くと純フレーム構造であるが、梁の配

(8)

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[部材の位置・番号および寸法、スラブ筋の配筋などが記されている]

6

階建て鉄筋コンクリー卜建物の構造図

図 4

(9)

4 7

N 4

ナ

ltalic: Be，蜘 Dama2e

N o r m a l : Column D

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T: Top

B: Bottom

S :

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F: F l e x u r e

N o t O b s e r v e d

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①

⑦

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①

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盟盟

ltalic : Beam Damage

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I : C o l u

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S : S h

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F :

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一一:

N o t O b s e r v e d

⑦

③

⑦

①

① ①

( b ) S e c o n d

Fl

o o r P l a n a n d Damage

Le

v e l o f C o l u m n s a n d B e a m s

1階および 2階の伏図と部材損傷度図

5

(10)

48 総合都市研究第

7 2

号

2 0 0 0

置は恋意的である。梁断面は同一サイズであり、柱は扇平断面である。コンクリートの設計基準強度は

16MPa

であったが、シュミット・ハンマーによるl階柱の推定圧縮強度は

23MPa

および

33MPa

であった。これは日本で通常用いられる普通コンクリートと同程度の圧縮強度である。

被害を調べたところ

1

階柱の柱頭・柱脚の曲げ破壊(写真

1 0 )

が多く、大破と判定された。特に東側

1

階の扇平柱は面外に転倒しかかっており危険な状態であった。

1

階および

2

階の梁の曲げひびわれやせん断ひびわれも目立った。エレベータ・コアのコの字形連層耐震墜には大きなせん断ひびわれが発生し、地震力に対して有効に抵抗したことが観察できた。

このように柱・梁ともにせん断による損傷よりも曲げによる損傷が顕著であった。このことから多くの建物で見られた

1

層の層崩壊の主原因は、

1

階柱頭・柱脚の曲げ破壊が生じたあとに大きく水平変形したために、

P ‑ δ

効果によって自重を保持できなくなったことにあると推察できる。

建物の単位面積重量を

0.66tonf/

ばとし2)、柱・

壁の終局せん断応力度を

10kgf/cm

²と仮定したときのベース・シア係数は桁行き方向

0 . 2 7

、張間方向

0 . 2 2

となった。トルコにおける耐震設計規準改定(1

997

年)前の設計用ベース・シア係数は

0 . 1

程度であるから、建設途中で重量が軽いため比較的余裕があったと考えられる。ただし日本と比べれば保有耐力は小さいヘ

2

^目

5

そのほか

9

月

1 2

日はイスタンブール市内の被害状況を調査した。市内では住宅の被害はほとんどなく、石造の古城郭から石材が落下した程度であった。

9

月

1 3

日は上述のように再度アダパザル市で建物調査を行った。この日の午後

3

時にマグニチュード

5 . 8

の余震が発生し、ギョルジュク市などで建物の倒壊などの被害を生じた。われわれがアタ矛パザル市で調査した6階建て集合住宅は幸いにも倒壊を免れた。

9

月

14日早朝にイスタンブールを出発して帰国

の途につき、

9

月

15日に成田空港に到着した。

3 .

おわりに

外国での地震被害調査は筆者にとって初めての体験であったので、出発するまでは不安であった。

しかし現地では、トルコの学生諸君が英語とトルコ語との通訳を務めてくれたため、調査活動を円滑に進めることができた。一足先に現地に入って精力的に情報収集してくれた学会調査団先遣隊の方々のご苦労に負うところも多かった。トルコの人々は被災して内面には深い傷を負っているであろうのに、われわれ異邦の調査者を快く受け入れてくれた。調査の途中で道行く人たちにこちらから「メルノ、ノ¥' (こんにちは)!

J

と話しかければ、

必ず「メルハノく。ホシュ・カルデナス(ょうこそおいで下さいました

) J

と胸に手を当てて答えてくれた。チャイ(紅茶)を飲んで行け、果物を食べろ、ここで休憩しろ、と誘ってくれることも再三であった。ありがたかった。

岡田恒男先生から調査前に数珠を持って行くようにと言われた。はじめは何故?と思ったが、現地で数珠を持ち、ひどい被害を蒙った場所でお祈りをしていると、イスラム教徒である人々にもその気持ちが通じるのか、われわれを見る日が優し

く感じられた。

ギョルジュクの救急救援センターの前でドイツからの救助隊の隊長に話しかけられ、何をしているのかと聞かれた。彼は既に

3

週間、瓦礁からの救助活動に従事して非常に疲れている、と語った。国際貢献を唱えるのは簡単だが、実際にはこうした多くの人たちの努力に依存していることを改めて思い知らされた。

日本に戻り成田空港駅のベンチに座って電車を待つあいだ、忙しかった異国での調査が無事終了した安堵感と悲惨な災害の地とはあまりにもかけ離れた日本の豊かな光景がもたらす怯最とを感じずにはいられなかった。

被災地の復興と現地の人々の心身の回復を心よりお祈りした

L

、。合掌。

なお、ギョルジュク市の建物全数調査については文献

1

に詳しいので参照されたい。

(11)

49

注

3 )

新耐震設計法(1

9 8 1

年施行)によって設計された日

本の純フレーム建物は、ベース・シア係数で少なくとも0

. 3以上の水平耐力を保有する。

1)アタ.~ J'~ ザソレ市街の大通りの歩道に生じた地割れ部分

に投げ捨てられているのを、東大の塩原等助教授が発見した。トルコの学生さんになかを見てもらったところ、思わぬお宝であることがわかった。

2 )

鉄筋コンクリートおよび中空レンガの重量を調査結果に基づいて拾い上げて計算した。日本における標準的な鉄筋コンクリート建物の単位面積重量は1.

2

tonf/m'であるから、この建物が建設途中であることを考慮しでもかなり軽い。

参考文献

1)壁谷津寿海・藤田香織「トルココジャエリ地震による建築構造物の被害の調査概要

J

，_{r建築防災~}

p . 3 3

‑39

，

2 0 0 0 .

Key Words (キー・ワード)

Kocaeli Earthquake (コジャエリ地震). Building Damage (建物被害)， Damage Rate (被害率)， Reinforced Concrete Frame (鉄筋コンクリート骨組)， Seismic Resistant Performance (耐震性能)

(12)

5 0

総合都市研究第72号 2000

S u m m a r y o n I n v e s t i g a t i o n t o B u i l d i n g s D a m a g e d b y 1 9 9 9 K o c a e l i E a r t h q u a k e i n T u r k e y

K a z u h i r o K i t a y a m a *

* G r a d u a t e S e h o o l o f E n g i n e e r i n g ， Tokyo M e t r o p o l i t a n U n i v e r s i t y C o m p r e h e n s i v e Urban S t u d i e s

，

N o . 7 2

，

2000

，

pp

.3

9‑ 50

A b i g e a r t h q u a k e w i t h t h e M a g n i t u d e of7 . 4 whose e p i c e n t e r was l o c a t e d on t h e v i c i n i t y o f G o l c u k C i t y o c c u r r e d on A u g u s t 1 7

，

1 9 9 9

，

i n t h e w e s t p a r t o f t h e R e p u b l i c o f T u r k e y . The e a r t h q u a k e c a u s e d s e v e r e damage t o b u i l d i n g s a n d many c a s u a 1 t i e s . The a u t h o r e n g a g e d i n t h e damage i n v e s t i g a t i o n t o b u i l d i n g s a s t h e o n e o f t h e members o f t h e A r c h i t e c t u r a l I n s t i t u t e o f J a p a n R e c o n n a i s s a n c e Team.

T h e r e a r e many l o w ‑o r m i d d l e ‑ r i s e a p a r t m e n t h o u s e s made o f r e i n f o r c e d c o n c r e t e ( R / C ) i n T u r k e y . T h e s e b u i l d i n g s r e s i s t t h e e a r t h q u a k e h o r i z o n t a l l o a d by o n l y t h e c o l u m n s s i n c e t h e b u i l d i n g s c o n s i s t o f t h e o p e n f r a m e s w i t h o u t s h e a r w a l l s . The h o r i z o n t a l l o a d c a r r y i n g c a p a c i t y i n t h e b u i l d i n g s was v e r y p o o r b e c a u s e o f t h e s m a l l c r o s s s e c t i o n a l a r e a o f c o l u m n s . The h o l l o w b r i c k s u s e d a s t h e c u r t a i n ‑ w a l l s c o u l d n o t r e s i s t t h e e a r t h q u a k e a t t a c k s a n d f a i l e d b r i t t l e l y . The a n c h o r a g e d e t a i l s o f p l a i n s t e e l b a r s a r r a n g e d a s t h e l o n g i t u d i n a l r e i n f o r c e m e n t was i n a p p r o p r i a t e i n many b u i l d i n g s . I t i s s u p p o s e d t h a t t h e s e f a c t o r s c a u s e d t h e s t o r y c o l l a p s e o f b u i l d i n g s .

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