| 免震の定義 |
免震とは、建物の足元を地面から切り離し、その間に免震装置を組み込んで 地震の激しい揺れを受け流す構造です。 そのために、建物が受ける地震力は従来の耐震構造に比べて大幅に低減され、 建物の安全性が向上するとともに、建物内の人々や家具、設備機能も安全に 保つことができます。 |
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| 免震装置の種類 |
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■転がり支承 凹面の皿の上をボールまたは ローラーが転がり、加速度を 低減免震性能が高い |
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■すべり支承 凹面状の皿の上をすべり部が すべり、加速度を低減 |
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■積層ゴム支承 ゴムの変形により加速度を低減 |
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| 耐震と免震の比較 |
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| 耐震構造 |
免震構造 |
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| 阪神淡路大震災の最大加速度地震波による耐震と免震との比較 |
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阪神淡路大震災の最大加速度が観測された神戸海洋気象台観測波での
免震実大実験結果によりますと、IAU型免震システムは、地震入力加速度を
約1/10 に低減します |
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耐震建物との比較をしますと、耐震建物の2階床面では地震入力より加速度は
1.5倍〜2.5倍近く増幅され、その結果、2階床面同士の比較では、下図のように
免震建物は耐震建物に対して約1/15 に加速度を低減します。 |
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| IAU型免震システムの特徴 |
転がり免震支承 |
転がり免震支承は、2枚の受け皿とその受け皿に挟まれたボールで構成されます。
過大変位が生じた場合には、免震装置が外れることを防ぐストッパーもついています。
○免震性能が高い
○残留変位がない/余震・連続地震対応
○共振を起こさない
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引き抜き防止付免震支承
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引抜き防止付転がり免震支承は、上記の転がり免震支承に、引抜き力に抵抗する
ガイドを備え、このガイドが同時に、直交二方向への並進運動しかできないようにする
役割を持ちます。
このことにより、上記の転がり免震支承の機能に加えて、引抜き防止機能と捩れ
(回転)防止
機能をも備えています。 また、転がり支承と同様に過大変位が生じた場合には、
免震装置が外れることを防ぐストッパーもついています。
○引抜きと捩れ(回転)を防止
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全方位対応型油圧ダンパー
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このダンパーは、地震時の過大な変位(揺れ幅)が生じることを防ぐための変位抑制
装置です。
また、このダンパーは一基で全方向の動きに対する抑制効果を発揮でき、能力的にも、
一般の
戸建て木造住宅規模では、一基の設置ですむようになります。
また、連続地震・余震対応のための原点復帰ダンパー性能も持っています。
さらに、このダンパーは、変位が大きくなるほど変位抑制能力も大きくなるようになっており、
想定外の大地震に対しては、ストッパーとの衝撃を緩和する機能を持っています。
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風揺れ固定装置
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高い免震性能を備えることは、風によって揺れやすくなることでもあります。
この問題を解消する
のが風揺れ固定装置です。 この装置は、平常時は基礎と建物とを固定しており、
地震が起きたとき
には自動的に基礎と建物との固定を解除し、地震がおさまると自動的に基礎と建物を
再び固定する
という完全自動を実現し、且つ、全く電源等を必要としない画期的な装置です。
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| IAU型免震装置作動の機構 |
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@平常時
(風揺れ固定装置により基礎と固定状態)
平常時は、基礎上に設けられた風揺れ固定装置の固定ピンが、建物の土台に設置された上部
受皿に差し込まれ、基礎と建物とを固定します。 風による回転に対しても、引抜き防止付転がり
免震支承の回転抑制機能が、安全に回転を抑止します。
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A地震時
(風揺れ固定装置の解除で免震状態へ)
センサーが地震力を感知すると、風揺れ固定装置の固定ピンが下がり、基礎と建物との固定を
解除して、転がり免震支承によって建物は自由に水平移動できるようになります。
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B地震時
(免震状態)
地震時、転がり免震支承によって、建物は地震の揺れを吸収します。 このとき応答変位が大きく
なり過ぎないように、全方位型油圧ダンパーが変位を抑制します。
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C地震終了後 ⇒ @
(風揺れ固定装置の復帰で固定状態へ)
地震時、解除していた風揺れ固定装置の固定ピンは、地震後自動的に復帰し、建物と
基礎とを固定します。
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| 適応建物 |
確認申請だけで建てられる建物の適用範囲は以下のとおりです。
・基礎免震建物:2階・3階などに免震層を設ける中間層(階)免震建物を除きます。
・構造:法律上の制限はありません。木造、鉄骨等の構造種別に関しての制限はありません。
但し、免震支承の耐圧性能からコンクリートの建物には向いていません。
・高さ・階数:60m以下なら法律上の制限はありません。
但し、免震支承の耐圧性能から木造、鉄骨等の軽量建物でも、5階以上にはあまり向いていません。
・機能・用途:法律上の制限はありません。
住宅、アパート、店舗、オフィス、倉庫、またそれらの併用建物でも可能です。
・面積:法律上の制限ありません。何百、何千uでも可能です。
・建物形状:法律上の制限ありません。多様なプランに対応できます。
IAU免震システムの最大の特長はプランの自由度にダンパー一基の調整のみで対応できることです。
竣工後に大型 の家具等を移動して荷重変化が生じても免震装置の調整を必要としません。
従来型の免震装置では捩れ現象を防ぐために、重心と剛心を一致させるように建物ごとに
免震装置の調整(バネ定数、粘性係数の調整)を 必要としました。
IAU型免震装置では、原理的に捩れ現象を生じにくい機構に加え、捩れ防止装置を設けることによって、
装置ごとの調整も必要ありません。
そのため、免震装置配置上の大変な計算(動的解析)も不要です。
・敷地:第三種地盤や液状化しやすい地盤を除き、法律上の制限ありません。
第三種地盤や液状化しやすい地盤でも国土交通省の認定が通れば建てられます。
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