【専門家Q&A】なぜベネズエラで多くの建物が地震で崩壊したのか？
ベネズエラのラグアイラで地震による建物崩壊現場で救助活動を行う救助隊員。（ロイター/ガビー・オラ）
ブリストル大学土木工学のラファエレ・デ・リシ准教授が、今回の災害における建物設計の役割について質問に答えました。
ベネズエラは地震活動が活発な地域です。なぜ多くの建物が崩壊したのでしょうか？
確かに、ベネズエラは地震活動が活発な国です。危険度は、グローバル地震モデル財団の「グローバル地震危険度マップ」などのウェブサイトで簡単に確認できます。
建物の崩壊の数は、残念ながら単一の要因ではなく、複数の要因に関連しています。これには、建物の年数や建設方法、維持管理の程度、地元の土壌増幅（地震波が硬い基盤岩から柔らかい表面土壌に移る際）や震源からの距離が含まれます。
さらに、今回の地震は浅い震源で発生しました（特に本震が浅かったため）、その結果、広範囲にわたる被害が生じました。単一の原因を特定することはできず、一般的には複数の要因の組み合わせによるものです。
現代の地震建築基準は、このような壊滅的な崩壊を防ぐのに非常に効果的です。新築の場合、これが中心的な回答となります。重要な点は、基準の適用です。基準は適切に適用され、建設品質が管理されて初めて人々を守ることができます。
既存の建物については、耐震改修が必要です。
建物の耐震性を向上させるためには、どのように改修すればよいのでしょうか？
現在、様々な改修技術があります。適切な技術は、鉄筋コンクリート、鉄骨、または組積造など、建物の種類によって異なります。
一般的に、改修は建物の強度と剛性を高めるか、基礎免震（建物を基礎から切り離す技術）やエネルギー吸収装置を用いて、建物が耐えなければならない力を軽減します。最も重要なのは、改修前に個別の評価を行うことです。
詳細な調査と材料の試験を通じて構造に関する不明点を減らし、診断可能なモデルを構築して、一般的な修正ではなく、建物の特定の弱点を対象にすることが目標です。
地震によって多くの「パンケーキ」型の建物崩壊が発生しましたが、これはどのようにして起こり、どのように防ぐことができるのでしょうか？
「パンケーキ」型の崩壊は、建物の重さを支える垂直要素（主に柱）が失敗したときに発生します。床は支持を失い、次々と崩れ落ちます。これは最も致命的な構造的失敗の一つです。古い建物では、脆性破壊が原因でパンケーキ崩壊がよく起こります。
適切に設計されておらず、エネルギーを吸収するように詳細化されていない柱は単純に壊れます。問題は、開放された弱い1階があることで悪化する可能性があります。これは一つのレベルに被害を集中させます。
この問題を防ぐために用いられる工学的アプローチは、能力設計と呼ばれます。この原則は、構造がどこで損傷を受けるべきかを事前に決定し、その損傷が制御された延性のある方法で発生するようにすることです。通常、これは梁で行われます。
柱、接合部、基礎は意図的に強く設計され、梁が安全に地震のエネルギーを吸収し、分散させるようにします。この原則は「強い柱、弱い梁」と要約されることが多いです。このように設計された建物は、全階を失い崩壊するのではなく、揺れてエネルギーを分散させることができます。
はい、実際、これは建物が意図通りに機能したことを示しています。通常の構造物における耐震設計の目標は、損傷を受けずに生き残ることではなく、命を守ることです。建物は損傷を受けても崩壊せず、人々が安全に避難できる限り、地震のエネルギーを吸収することが許されています。
建物がひどく損傷しても、全員が避難できた場合、その建物は役目を果たしたことになります。その後、各建物は通常、2段階で評価されます。
まず、迅速な検査で建物を即時使用のためにタグ付けし（大まかに、安全、制限付き、または立ち入り禁止）、余震が続く間、人々を危険から遠ざけます。「立ち入り禁止」のタグは、建物が取り壊されることを意味するのではなく、適切にチェックされるまで使用できないことを意味します。
次に、詳細な工学的評価が行われ、元の耐力がどれだけ残っているか、修理が可能かどうかを判断します。建物が修理されるか取り壊されるかは、修理が技術的に可能かどうか、どれだけの強度が残っているか、建物が永久に傾いているか（これが修理を経済的に不利にすることが多い）、そして最終的には修理費用と再建費用の比較に依存します。
ニュージーランドのクライストチャーチ中央部では、2011年以降、建物が崩壊しなかった場合でも、同様の現象が見られました。これは決して失敗ではなく、設計哲学が機能していることを反映しています。建物は内部の人々を守るために、自己犠牲を払ったのです。
【用語解説】
– パンケーキ崩壊: 建物の垂直支持要素が失敗し、床が次々と崩れ落ちる現象。
– 耐震改修: 地震に対する建物の耐性を向上させるための改修工事。
– 基礎免震: 建物を基礎から切り離し、地震のエネルギーを吸収する技術。