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I A U型免震システムは
転がり免震支承
引抜き防止付転がり免震支承
全方位型油圧ダンパー
風揺れ固定装置 によって 地震の揺れを1/16に
500年に1度の台風の揺れも抑制、 という「夢の技術」を実現しました。
| | (この頁の目次)
★ 免震装置の種類 ★
IAU型免震装置・免震システムの特長 ★
転がり免震支承 ★
引抜き防止付転がり免震支承 ★
全方位型油圧ダンパー ★
風揺れ固定装置 ★ IAU型免震装置作動の機構
★ 共振防止 ★
引き抜き防止 ★ 捩れ防止
★ トピックス ☆ 提言 NEW! ☆ 地震国日本の「悲願」実現と「日本(経済)復活」の処方箋
☆ 東日本大震災 ☆ 一千年に一度の巨大地震活動期 ☆ 今後の誘発・発生を恐れられている地震等
☆ 東日本大震災以前に発表していた内容 1 (「日本復活」編) ☆ 東日本大震災以前に発表していた内容 2 (「地震非常事態」編) →
IAU型免震装置・免震システム Q&A
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250万アクセス突破(2001年1月〜 I
AU HP全体)
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戸建の「制震」(制震ダンパー)の効果? ★「損傷限界」アップの効果? 戸建てクラスの実大実験から、「制震」は仕上げ材等の二次部材のエネルギー吸収効果が無くなり、仕上げ材が相当に損傷してから効き始めることもわかってきました。「制震」は仕上げ材等の「無損傷」の効果はありません。
★「安全限界」アップの効果? では、「制震」は損傷を防げないのでしたら、倒壊等を防ぐ効果はあるのでしょうか。 2階建てクラスの戸建住宅の「倒壊」の理由は「共振」なのかどうかです。 現在の戸建住宅の固有周期0.1〜0.3秒に対して、最も全壊率の高い、阪神・淡路大震災でのJR鷹取波の地震卓越周期は、1〜2秒です。「倒壊」の理由は「共振」ではありません。地震の加速度で破壊された後、地震の変位(揺れ幅)で押し倒されているのです。
しかし、「制震」は、共振抑制のダンパーです。共振現象でなければ「共振抑制のダンパー」は役に立ちません。
★
建築基準法においても 「免震」は建築基準法による法整備(平成12年建設省告示第2009号)がされていますが、「制震」は未だに法整備がされていませんので、「耐震」と同じで、「耐震」=「制震」です。下記のグラフの通りです。
■結論=「免震」・「制震」・「耐震」の選択 固有周期の短い「戸建住宅」での結論を言うと、同じ金をかけるなら、 仕上げ材の損傷を防げない、倒壊を防ぐ効果も実はよくわからない、「制震ダンパー」よりは、 まずは、「損傷限界」アップ、「安全限界」アップに、より確実な、(「耐震構造」での)「壁量(耐震壁)」を増やす方が得策でしょう。 そして、最良なのは、当然、「損傷限界」格段にアップ、「安全限界」アップの、「免震」です。
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1.免震性能が良い。 悪い免震性能の装置の場合、家具が倒れたり、内外装材が損傷したり、クロスが切れる等の問題が生じます。 今回の震災で、広域で震度5弱以上でした。それで免震しない場合は、クレームの元になります。 「すべり系免震」の場合、震度5弱程度では免震しない可能性があり、クレームの原因にもなりますが、建築基準法通り(ギリギリ)の耐震性の建物では「損傷」が始まります。それは大きなクレームになります。
※1
免震の「安全限界」は、上部構造が建築基準法ギリギリの設計の場合は応答値でC0=1.0のところ。 ※2 免震 2400galは、IAU免震建物の実大振動実験の結果に基づく。 ⇒
補足説明
2.強風時に揺れない。 風揺れ問題を解決しないと、売れるものでありません。風揺れのクレームの方が深刻です。 「風揺れ問題」を放置すると、「免震」が普及しても強風に弱い日本となります。
3.長周期地震に共振しない。 大地震後には、必ず長周期地震が襲ってくると考えられています。 長周期地震に共振しない装置が必要です。 今回の東日本大震災では積層ゴムの免震では共振して被害が出ています。 「関東地方にある大規模施設で天井落下相次ぐ 免震構造の建物でも」(FNN
4月23日)
4.地震後に、建物が元に位置に戻る。 地震後に建物が元の位置から10cm、20cm(またそれ以上)ずれている免震が多い。そのため余震に対応できない危険性があります。地震後に建物が元の位置に戻ることです。 また、このような免震が普及してしまうと、日本中の建物が、地震後に建物位置がずれて、大変です。
5.不同沈下に強い。 今回の東日本大震災では地盤の不同沈下が多く見られました。地盤の不同沈下で基礎が傾くと、免震建物がずれて、免震が効かなくなる免震が多い。基礎がある程度傾いても大丈夫な免震でないといけません。
6.メンテナンスフリー、「電気使用禁止」 戸建て免震の場合、あまりメンテナンスがされません。複雑な装置ではいけません。また、耐久性のあるものでないといけません。 風揺れ固定装置の大臣認定時の基準の地震・強風時等での「電気使用禁止」は、そのひとつです。大地震・台風時には停電になることが多いからです。また、今回の東日本大震災のような長期間の停電、余震の頻発から見て、電源式で対応できるものではありません。 地震はいつ来るかわかりません、場合によっては、数十年後かもしれません。その時に効かないものは意味がありません。
7.価格が安い。
8.実績が多い。強風・地震によって証明されている。
9.「大臣認定」取得等の法律遵守。 免震装置は、「大臣認定」が必要です。未だに「大臣認定」を取得せずに、販売し、建てている免震があります。建築基準法違反として摘発される可能性があります。
【
I A U免震の場合】 ・上記1・2・3・4・5・6・7・8・9
を実現しています。 7 に関しては、需要増加による大量生産によって、より一層の低廉化が図られる見込みです ・実大実験を12回(12棟)を行い、免震性能等の証明をしています。 ・2000年の1号棟から現在までのところ、
I A U免震装置の製品欠陥・故障による、強風、地震(東日本大震災を含む)時の建物被害は、報告されていません。
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「発電用原子炉施設」は、以下の通りです。
★ Sクラスの施設(放射性物質内蔵又は内蔵施設に直接関係し、その影響の大きいもの)では、
「損傷限界」:損傷しない限界
= 震度6弱程度※
★
Bクラスの施設(上記において、影響が比較的小さいもの)では、
「損傷限界」:損傷しない限界
= 震度5弱・5強程度※
★
Cクラスの施設(Sクラス、Bクラス以外)では
「損傷限界」:損傷しない限界
= 震度5弱程度※
となっています。
※建物入力値で、1996年改定の気象庁震度、「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針
平成18年9月19日 原子力安全委員会」から、建築基準法の解説書「建築物の構造関係技術基準解説書」の「応答倍率」に基づく(「応答倍率」が小さい場合でも下記グラフの「良い免震」(=IAU免震)の「損傷限界」には遠く及ばない。「免震の効果」です)。
「発電用原子炉施設に関する耐震設計審査指針」から、
水平地震力は、地震層せん断力係数Ciに、次に示す施設の重要度分類に応じた係数を乗じ、さらに当該層以上の重量を乗じて算定するものとする。 Sクラス 3.0 Bクラス
1.5 Cクラス 1.0 ここで、地震層せん断力係数Ciは、標準せん断力係数Coを0.2とし、建物・構築物の振動特性、地盤の種類等を考慮して求められる値とする。
なお、必要保有水平耐力の算定においては、地震層せん断力係数に乗じる施
設の重要度分類に応じた係数は、Sクラス、Bクラス、Cクラスともに1.0 と し、その際に用いる標準せん断力係数Co は1.0 とする。
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「耐震」・「原子炉施設(Sクラス)」・「免震」・「良い免震」比較
以下のグラフのように、Sクラスの「発電用原子炉施設」であっても、「良い免震」(=IAU免震)の「損傷限界」には遠く及びません。
※1
免震の「安全限界」は、上部構造が建築基準法ギリギリの設計の場合は応答値でC0=1.0のところ。 ※2 免震 2400galは、IAU免震建物の実大振動実験の結果に基づく。 ⇒
補足説明
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「20世紀」の時代は、「倒壊を防ぐ」すなわち「『生命』だけが助かれば」でした。
「損傷限界」:損傷しない限界
= 震度5弱程度
■
「21世紀」の時代は、「『生命』は勿論、『財産』も保全する」です。
「損傷限界」:損傷しない限界
= 震度6弱・強程度
※1
免震の「安全限界」は、上部構造が建築基準法ギリギリの設計の場合は応答値でC0=1.0のところ。 ※2 免震 2400galは、IAU免震建物の実大振動実験の結果に基づく。 ⇒
補足説明
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「21世紀」の時代は、「地震国日本の『悲願』実現」可能な時代です。 そのような技術=「免震」が誕生して、それが可能な時代になりました。それも大普及直前の段階にまできています。日本列島全体が地震大活動期に突入したこの時期に、地震被害0に向けて「免震普及」のための政策が、即実行される必要があります。東日本大震災についで、首都圏、東海・近畿地方を襲う、第二、第三の大震災までに、それが実行できるかどうかです。残された時間はありません。即実行あるのみです。
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免震装置には次のような装置があります。 (1) 免震支承 (
IAU型免震システムでは「二重免震皿転がり免震支承」)
まず、基本となる免震装置は免震支承です。
a)
免震性能 これまで建築物に採用されている免震支承の多くは「積層ゴム免震支承」でしたが、この免震装置ではある程度重さのあるビルなどの建物でないと有効でなく、木造・鉄骨造等の軽量建物には免震効果は期待できませんでした。
これに対し、軽量建物にも免震効果が得られるのが、「転がり免震支承」または「すべり免震支承」です。 その転がり免震支承とすべり免震支承を比較しますと、免震性能を決定づける摩擦係数において、
転がりの摩擦係数 ≒ 1/100 (3/1000〜1/100) すべりの摩擦係数 ≒ 1/10 (5/100〜1/10) と一桁違う性能を示します。
つまり転がり免震支承が一桁違う高い性能を持つわけです。
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■転がり免震支承
ボールまたはローラーの転がり摩擦で、地震力を低減 摩擦係数が最も小さく、免震性能が最も高い |
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■すべり免震支承 すべり摩擦で、地震力を低減
転がり免震支承ほど摩擦係数は小さくなく、免震性能も良くない | |
■積層ゴム免震支承 ゴムの変形により地震力を低減
木造鉄骨造等の軽量建物では固有周期が伸びないため積層ゴム単独では免震しない |
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人工地震波※ | 地震の最大入力
加速度※ (A) | 建物2階応答加速度※
(B) | 低減率 (B/A) |
| 1995年阪神大震災葺合観測波 25kine NS+EW |
136.0gal(NS方向) | 32.8gal(NS方向) |
24.1% | | El
Centro 25kine NS+NS | 154.1gal(NS方向) |
35.7gal(NS方向) | 23.2% |
| Hachinohe 25kine NS+EW |
155.2gal(EW方向) | 39.2gal(EW方向) |
25.3% | | Hachinohe
40kine NS+EW | 247.0gal(EW方向) |
37.6gal(EW方向) | 15.2% |
| 1995年阪神大震災最大加速度観測波(神戸海洋気象台) 50kine
NS | 377.5gal(NS方向) |
33.7gal(NS方向) |
8.9% | | | 382.7gal(EW方向) |
35.6gal(EW方向) |
9.3% | | | 444.0gal(NS方向) |
39.3gal(NS方向) |
8.9% | | |
882.5gal(NS方向) | 84.6gal(NS方向) |
9.6% | | |
925.0gal(EW方向) | 93.6gal(EW方向) |
10.1% | | |
1072.3gal(NS方向) | 86.8gal(NS方向) |
8.1% | | |
2204.5gal(EW方向) | 166.8gal(EW方向) |
7.6% | | |
:2376.5gal(EW方向) | 183.5gal(EW方向) |
7.7% | ※gal
:加速度単位で、重力加速度1Gは、981galです。 kine :速度単位で、cm/秒です。 上記の値は、「転がり免震支承」の場合の、2階建て建物での免震実大実験の結果で、それも加速度増幅の働く2階床面での応答加速度です。
また、免震支承もフラット免震支承ではなく勾配付き免震支承の場合で、大地震になりますとダンパーが相当に効いて応答加速度をさらに大きくさせますが、( IAU型転がり免震の場合ですが)
「転がり免震支承」では、この程度の免震性能は得られます。 震度4での小地震でも1/4、大地震では1/13となっています。
一般的に、「すべり免震支承」では、百数十galでは免震しませんが、 「転がり免震支承」( IAU型転がり免震の場合ですが)では、百数十galでも1/4免震が得られています。
b) メンテナンス メンテナンスにおいても、転がり免震支承のうち、IAU型免震支承の二重免震皿転がり免震支承は、すべり免震支承に比べて格段にメンテナンスが容易です。
二重免震皿転がり免震支承の場合は、ごみ・砂程度が入っても免震性能はさほど落ちませんが、多球式※の転がり免震支承またはすべり免震支承の場合はそういうわけにはいきません。
また、多球式※の転がり免震支承でみられるような定期的な注油も必要としません。
【多球式※転がり免震支承の問題】
多球式※の転がり免震支承では定期的な注油を怠りますと錆びが発生して正常な免震性能が得られません。 このような装置は、本来「機械」で使用すべき装置であり、常時に動いていることにより潤滑油が行きわたる機構です。
それを何十年に一度の地震でしか大きく動かない、そのため全体に潤滑油が行きわたらないというような、免震支承に使うこと自体が、大きな問題といわざるを得ません。
また、多球式は、球が一個でも損傷しますと、支承全体が動かなくなる可能性を持っています。 この多球式は、複雑な機構のため、コストアップになるだけで、そのメリットはわかりません。
メンテナンスのされにくい建物では、「シンプル イズ ベスト」をめざすべきであり、単純さの極みである「単球式二重皿免震支承」に比べれば、「多球式転がり免震支承」はあまりに遠い存在です。
※多球式:
一つの大きい球に多数の小さい球が載りそれが循環する「循環式転がり案内」、また、多数の小さい球が循環する「循環式転がり案内」使用のもの(クロスリニア型)。
c) コスト コストにおいても、転がり免震支承、特にIAU型免震支承の二重免震皿転がり免震支承は、すべり免震支承また多球式の転がり免震支承に比べても格段に安価です。

二重免震皿転がり免震支承 二重免震皿転がり免震支承(複数基型) 以上のことから、IAU型免震システムは、最も免震性能の高い、最もコストパフォーマンスの優れた、二重免震皿転がり免震支承を採用しています。
当然、木造・鉄骨造等の軽量な戸建て住宅にも対応でき、最も優れたコストパフォーマンス、最も高い免震性能を発揮します。
さらに、IAU型免震システムが、現形状の「転がり免震支承」を採用した理由は、以下のような「共振しない」、「地震後の揺れがない」、「原点復帰性能が良い」、「不同沈下に対応できる」といった理由からです。
d) 共振 「積層ゴム免震支承」は、固有周期を持つため、長周期の地震に遭遇しますと、免震効果が全く得られないだけでなく、場合によると共振を起こすこともあります。
「ゴム(バネ)復元材+すべり免震支承併用装置」「ゴム(バネ)復元材+転がり免震支承併用装置」にも同じことが言え、球面支承でも固有周期をもつため、同じことが言えます(減衰材によって増幅はある程度抑えられますが共振現象を消去できるわけではありません)。
その点、IAU型免震支承は固有周期を持たないため、共振を起こさず加速度増幅のない装置です。 → 共振・長周期地震
/ 共振防止
e) 地震後の揺れ続け 「積層ゴム免震支承」は、固有周期を持つため、地震後も揺れ続けます。 「ゴム(バネ)復元材+すべり免震支承併用装置」「ゴム(バネ)復元材+転がり免震支承併用装置」にも同じことが言え、球面支承でも固有周期をもつため同じことが言えます(減衰材によって地震後の揺れ続けをある程度抑えられますが、減衰を強くすると次項の原点復帰しないという問題が出てきます)。
その点、IAU型免震支承は固有周期を持たないため、地震後の揺れが続かない装置です。 → 地震後の揺れ続け
f) 原点復帰性能 → 余震・連続地震対応
「すべり免震支承」は、摩擦係数が大きいため、地震後に建物が元の位置に戻らないという現象があります。 「ゴム(バネ)復元材+すべり免震支承併用装置」にも同じことが言えます。
「ゴム(バネ)復元材+すべり免震支承併用装置」に比べればましですが、「ゴム(バネ)復元材+転がり免震支承併用装置」にも同じような現象が見られます。
これはゴム・バネは原点付近の復元力が小さく、さらに固有周期を長くするためにバネ力を小さくしているために原点復帰しにくくなっている現象です。 また、球面支承でも原点付近の復元力が小さいため同じことが言え、特にすべり系の球面支承はその傾向が大きいです。
さらに加えて(原点復帰型ダンパーで無い型の)共振抑制等の減衰材を併用すると、さらに助長される現象です。
この建物が元の位置に地震後戻らないという現象は、余震・連続地震で大問題になります。 東海地震(M8)クラスでは阪神大震災(M7)クラスの余震が何回も襲ってくる可能性があります。
もし地震後元の位置に戻らなければ、次のこのような強震動の余震に対して正常な免震が得られず、ストッパーに衝突したり、ストッパーからはみ出したりして大問題になる可能性があります。
→ 免震後の建物位置ずれ その点、IAU型免震支承はきちんと原点復帰して地震後建物の位置ずれがない装置であるため、次に襲ってくるこのような強震動の余震に対して連続地震に対しても対応できるわけです。
大地震時には停電の恐れがあるため、電気で元の建物位置に戻すようなことも IAU型免震システムでは当然していません。
g) 不同沈下対応 フラットな免震皿をもつ免震支承の場合、地震後、強風後も元の位置に戻らないだけでなく、不同沈下によっても、建物がずれてしまい、また地震時に正常な免震が得られません。
IAUの免震システムでは、転がり免震支承の免震皿にすり鉢状の勾配を設けてあり、傾斜角1/50程度の不同沈下等でも建物が動き出してずれてしまうということはありません。
この傾斜角1/50は、日本建築学会「小規模建築物基礎設計の手引き」での「倒壊の危険及び使用困難」という最終段階での不同沈下傾斜角1/67(15/1000)※さえも上回っており、全く心配のない値です。
※「小規模建築物基礎設計の手引き」日本建築学会P59
(2)
引抜き防止装置 ( IAU型免震システムでは「引抜き防止付転がり免震支承」)
2番目に、免震装置として、地震時の上下動による建物の浮き上り、また強風時の建物の浮き上り、洪水等による建物の水による浮き上り等の防止装置です。
a) 地震上下動による免震建物浮き上り防止
2003年宮城県北部地震での上下動 1.27G、2004年新潟県中越地震での上下動1.08Gが観測されています。 そのような場合、基礎と建物をつなぐものを持たない免震建物は浮き上がります。
その場合正常な免震が得られないだけでなく建物に大きな被害が出る可能性があります。 → 地震上下動による免震建物浮き上り
b) 強風による免震建物浮き上り防止 2004年に上陸後瞬間風速 50m/s超える台風が7回上陸し各地で被害をもたらしましたが、そのような強風時、基礎と建物をつなぐものを持たない免震建物、特に木造等の軽量免震建物は浮き上がり、建物に大きな被害が出る可能性があります。
→ 強風時の建物の浮き上がり
c) 洪水等による免震建物浮き上り・流され防止 2004年は、これらの台風による洪水、スマトラ地震による津波がありました。
基礎と建物をつなぐものを持たない免震建物、特に木造等の軽量免震建物は、このような洪水・津波によって水で浮き上がり、波によって翻弄、さらには流されてしまう可能性があります。
以上のような、地震時の上下動による建物の浮き上り、また強風時の建物の浮き上り、洪水・津波等による建物の水による浮き上りを考えますと、その浮き上がりを防止する引抜き防止装置は必須の免震装置です。
IAU型戸建て住宅用免震システムでは、この「引抜き防止装置」を標準装備しています。 → 引抜き防止

引抜き防止付転がり免震支承
(3)
捩れ防止装置 ( IAU型免震システムでは「引抜き防止付転がり免震支承」)
3番目に、免震装置として、地震時(免震時)の建物の捩れを防止する装置です。 地震時(免震時)の捩れは、地震時に起きる回転運動で、捩れますとストッパーに衝突するなどの危険な現象を引き起こします。
このような捩れは、建物の重心と免震装置全体の剛心とが合致するように免震装置のバネ定数・減衰係数を調整することによって防止できますが、竣工後の荷重変動には対応できません(竣工当時には重心と剛心とが合致していても、その後の重い家具等の移動による積載荷重の変動、間取り変更・リフォーム等による固定荷重・積載荷重変動には対応できません)。
そのような場合には免震時に捩れが起こります。 そのような恐れをなくすために IAU型免震システムでは特別に「捩れ防止装置」を設けて安全性を図っています。 また、この装置は強風時の建物の回転を防止する装置にもなります。
IAU型戸建て住宅用免震システムでは、この「捩れ防止装置」を標準装備しています。 → 捩れ防止
/ 間取変更・増改築対応
(4) ダンパー(減衰材) ( IAU型免震システムでは「全方位型油圧ダンパー」)
4番目に、免震装置として、ダンパーを必要とします。
a)
共振抑制 一般の免震システムでは共振=加速度増幅を抑制するダンパー(ダンパーによって共振はある程度抑えられますが共振現象を消去できるわけではありません)を必要とします。
但し、 IAU型免震システムには共振現象はありません。 → 共振1
/ 共振2
b) 地震後の揺れ続け抑制 一般の免震システムでは地震後の揺れ続けを抑制するダンパー(ダンパーによって地震後の揺れ続けをある程度抑えられますが、地震後の揺れ続け現象を消去できるわけではありません)を必要とします。
但し、 IAU型免震システムには地震後の揺れ続けの現象はありません。 → 地震後の揺れ続け
c) 過大変位抑制及びストッパー衝突緩衝
IAU型免震のダンパーでは、上記a) b)機能のさらに上の、想定以上の大地震の過大な変位(揺れ幅)を防ぐための「過大変位抑制及びストッパー衝突緩衝装置」にもなり、
IAU型免震システムでは、標準装備としています。 → 過大変位抑制及びストッパー衝突緩衝装置

ストッパー衝突緩衝装置兼用全方位型ダンパー
(5)
風揺れ固定装置 5番目に、免震装置として、木造・鉄骨造等の軽量の免震建物の場合には、風でよく揺れますので、風揺れ固定装置が必要になります。
2004年には 50m/s超える台風が7回上陸しましたように、風揺れ固定装置も必須の免震装置といえましょう。 IAU型戸建て住宅用免震システムでは、風揺れ抑制と言っても、500年に一度の台風の風揺れに抵抗する「風揺れ固定装置(完全自動電源不要)」を標準装備しています。
→ 風対策  風揺れ固定装置

IAU型免震システムは、
地震力を1/16※にし、 500年に1度の台風の風揺れも抑制します。 ※阪神大震災で最大加速度観測波の神戸海洋気象台 観測波で耐震と免震の2階同士の応答加速度比較
→ 耐震免震比較

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| 以上のことから、IAU型免震システムは、
(1) 転がり免震支承 (2) 引抜き防止付転がり免震支承 (3) 全方位対応型油圧ダンパー (4) 風揺れ固定装置
の4種類の免震装置から、構成されます。 免震だけの機能でしたら、免震装置価格全体の約3割で済みますが、また、それだけの機能の免震システムも世の中には多いかもしれませんが、
IAU型免震システムでは、通常の免震機能以外に、 ・引抜き防止付転がり免震支承(価格構成比:約3割)
地震時・強風時・洪水時の浮き上り及び地震時・強風時の 捩れを防止する装置、 ・過大変位抑制・ストッパー衝突緩衝ダンパー
(価格構成比:約2割) 想定外の大地震の過大な変位を 抑制して、ストッパーへの衝突を緩衝する装置、 ・風揺れ固定装置(価格構成比:約2割)
500年に1度の台風の揺れさえも抑制、 を設けています。 それらは免震装置価格全体のなんと約7割を占めていますが、万全を期するために、 IAU型戸建て住宅用免震システムでは、これらの免震装置を標準装備としています。 →
Q & A 「価格」 (1) 転がり免震支承
転がり免震支承は、免震の基本装置です。 ボールベアリングは摩擦の中で最も小さいものです。このボールベアリングを利用して地震力を建物へ伝えにくくします。
(2) 引抜き防止付転がり免震支承
この転がり免震支承だけですと、地震時・風時の建物が浮上ります。 引抜き防止付転がり免震支承は、この地震時・風時の建物が浮上り(引抜き)を防止する装置です。 →
引抜き防止 さらに、地震時の捩れ、風時の回転を抑制する装置です。
→ 捩れ防止
(3) 全方位型油圧ダンパー 全方位型油圧ダンパーは、大きな地震の過大な変位(揺れ幅)を抑制する装置です。
特に想定外の大地震の過大な変位(揺れ幅)を抑制して、ストッパーへの衝突を緩衝する装置にもなっています。 (4) 風揺れ固定装置
以上の装置だけでは、ある一定以上の風で揺れます。 → 免震の風揺れ
風揺れ固定装置は、その風揺れを防止する装置です。 平常時はロックされ500年に1度の台風時の風揺れさえも抑え込みます※。 地震時にはそのロックが解除し、地震後に固定が復帰します。
一連の動作を完全自動で、且つ電源等を全く必要とせずに行います。 → IAU型免震装置作動の機構
※500年再現期待値相当:「2001年版建築物の構造関係技術基準解説書(国土交通省編集)」の307〜308頁参照。
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二重免震皿転がり免震支承 
二重免震皿転がり免震支承(複数基型)
作動中の転がり免震支承の実験ビデオ(東海地震想定波による映像)をご覧になりたい方は、 こちらをクリックしてください。
(RealMovie形式 681KB ※CPU300MHz以上、メモリ128MB以上、モデム56Kbps以上を推奨します
詳細はこちらを参照 推奨環境以下でご覧になるとコマ飛び等を起こし、スムーズな映像がご覧になれません)
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| IAUの転がり免震支承は、2枚の免震皿とその免震皿に挟まれたボールで構成される「二重免震皿転がり免震支承」を採用しています。
また、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 ボール型の転がり免震支承であるため、免震性能が非常に高く、しかも小さな地震から免震します(風揺れ固定装置が解除された状態で震度4程度の揺れから免震可能)。
→ IAU型免震支承の免震性能 / IAU型免震の免震性能
○地震・強風後揺れ続ける現象がない IAU型免震システムでは、他の免震装置のように、地震後、建物が元の位置に戻らず、さらに地震後も建物が揺れ続けるといった現象は全くありません。
また、風揺れ固定装置を設けない場合でも、強風後も建物が揺れ続けるといった現象もありません。 IAU型免震システムでは、この転がり免震支承と下記の全方位対応型ダンパー(原点復帰ダンパー)との相乗効果で、建物を地震後速やかに元の位置に復帰させるだけでなく、地震・強風後建物が揺れ続けるといった現象も起こらなくさせているわけです。
→ 地震後の揺れ続け ○地震・強風後位置ずれがない/余震・連続地震対応
IAU型免震システムでは、他の免震装置のように、地震後、建物が元の位置に戻らないといったことはありません。 また、風揺れ固定装置を設けない場合でも、強風後、建物が元の位置に戻らないということはありません。
さらに、IAU型免震システムでは、この転がり免震支承と下記の全方位対応型ダンパー(原点復帰ダンパー)との相乗効果で、建物を地震後速やかに元の位置に復帰させて、余震・連続地震への対応も可能にしているわけです。
→ 地震後の位置ずれがない説明
→ 余震・連続地震対応詳細説明
○不同沈下対策 免震支承の免震皿がフラットな場合、地震後、強風後も元の位置に戻らないだけでなく、敷地の不同沈下によっても、免震建物がずれてしまい、また地震時に正常な免震が得られません。
IAU型免震システムでは、この免震支承の免震皿にすり鉢状の勾配を設けてあり、傾斜角1/50程度の不同沈下等でも建物が動き出してずれてしまうといった現象を起こらなくさせているわけです。
→ 不同沈下対策詳細説明 ○共振を起こさない
バネ、ゴム、球面支承等を使った免震装置は固有周期を持つため、共振が起こる可能性がありますが、IAUの免震支承は、共振=加速度増幅を起こさず、建物に増幅された地震力が作用することはありません。
→ 共振防止 ○メンテナンス容易 IAUの転がり免震支承では、ごみ・砂程度が入っても免震性能がさほど落ちません。
これもほかの免震支承に見られない特長です。 → メンテナンスフリー確認実験説明
○安価 IAUの転がり免震支承は、非常に安価です。 これもほかの免震支承に見られない特長です。 →
免震支承の免震システムコスト構成比説明
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引抜き防止付転がり免震支承
作動中の転がり免震支承の実験ビデオ(阪神淡路大震災の最大加速度観測波=神戸海洋気象台観測波90kine)をご覧になりたい方は、
こちらをクリックしてください。 (RealMovie形式484KB
※CPU300MHz以上、メモリ128MB以上、モデム56Kbps以上を推奨します
詳細はこちらを参照 推奨環境以下でご覧になるとコマ飛び等を起こし、スムーズな映像がご覧になれません)
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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。
○地震上下動・強風時の浮上り防止 引抜き防止付転がり免震支承は、地震時及び強風時の引抜きを防止する機能を持っています。
→ 引抜き防止 但し、告示第2009号第6の規定に基づき、確認申請のみで免震住宅を建設する場合、(告示想定の)地震時には免震装置に引抜きが生じないよう設計します。
○地震時の捩れ抑制、風時の回転抑制 加えて、引抜き防止付転がり免震支承は、地震時の捩れと風時の回転を抑制する機能を持っています。
○洪水等による免震建物浮き上り・翻弄・流され防止 さらに、引抜き防止付転がり免震支承は、洪水・津波等によって、建物の水による浮き上りを防止し、波による翻弄を防止し、さらには建物自体が流されてしまうことを防止します。
○捩れ(回転)防止 IAUの免震システムは捩れ(回転)を起こしにくいシステムですが、万が一生じた場合でも、この装置によって捩れ(回転)抑制を行います。
また引抜き防止機能により、これまで対応が困難だった軽量建物(風時の引抜き力が大きい)や高塔状比の建物(地震時の引抜き力が大きい)にも対応できます。 → 捩れ防止
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 ストッパー衝突緩衝装置兼用全方位型ダンパー |
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、変位を抑制して、ストッパーへ衝突をさせない、若しくは衝突を緩和する機能を持っています。
○全方位型ダンパー 通常の油圧ダンパーは、一方向の揺れを抑制する能力しかないため、最低4〜8基は設ける必要がありました。 IAUのこのダンパーは一基で全方向の動きに対して抑制力をもち、且つ能力的にも十分な性能をもち、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。
○地震後の位置ずれがない/余震・連続地震対応 /原点復帰ダンパー
新潟県中越地震ではM5以上の地震が25回連続して起こりましたが、このような連続地震また余震に対しては、免震装置自体が元の位置に戻らないと次の地震に対応できませんので、免震装置自体が元の位置に戻ることが必須条件となります(元の位置に戻らないような免震装置は、余震・連続地震に対して大変危険な装置といえます)。
→ 地震後の位置ずれがない説明
→ 余震・連続地震対応説明
IAUの免震システムでは、上記の原点復帰性の極めて高い免震支承だけでなく、ダンパーにも、従来のダンパーには見られない、原点復帰性能をもった「原点復帰ダンパー」といえるものを実現しました。
このダンパーと上記の免震支承との相乗効果で、免震建物を地震後に元の位置に完全に復帰させて、余震・連続地震への対応を可能にしているわけです。
○過大変位抑制ダンパー /ストッパー及びストッパー衝突緩衝装置 このダンパーは、地震時の過大な変位(揺れ幅)抑制ダンパーですが、
ストッパーとしての機能(各免震支承にも装備)、及び、ストッパーへの衝突を緩衝する機能をも持っています。 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、ストッパーに近づけば近づくほどその変位抑制能力はさらに大きくなります。
想定外の大地震に対しても、ストッパーへ衝突をさせない、若しくは衝突を緩和する役割も果たします。
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風揺れ固定装置
風揺れ固定装置の実験ビデオ(阪神淡路大震災の最大加速度観測波─神戸海洋気象台観測波原波90kine加振時の風揺れ固定装置解除の映像)をご覧になりたい方はこちらをクリックしてください。
左側の装置が風揺れ固定装置で(右側はダンパー)、地震開始早々にロックが解除(固定ピンが下降)する様子がごらんいただけます。 (RealMovie形式
4MB ※CPU300MHz以上、メモリ128MB以上、モデム56Kbps以上を推奨します。
詳細はこちらを参照 推奨環境以下でご覧になるとコマ飛び等を起こし、スムーズな映像がご覧になれません)
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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。
→ IAU型免震装置作動の機構 この装置により、高い免震性能と、風で揺れないこととの両立が可能となりました。
また、2004年だけでも最大瞬間風速 50m/s を超える台風の日本列島上陸が7回、地球全体の温暖化・異常気象化により、台風はこれからもますます大型で強くなっていくと考えられます。
そのため、この風揺れ固定装置は免震建物にとって必需品、木造・鉄骨等の免震住宅にとっては不可欠な装置だと考えられます。 → 免震の風揺れ
○500年に一度の台風の風揺れ抑制 耐風性能の確認試験を、500年再現期待値相当の暴風※を想定した条件で行い、風揺れ抑制に対し十分な性能を有していることを確認し、国土交通省の大臣認定を取得しています。
○確実に固定解除する 解除性能の確認試験を500回以上行い、全ての場合について、入力加速度が30〜100galの範囲で固定解除することを確認しました。
○完全自動で電源不要 電気等は一切使用せず、地震力だけで作動するという完全自動装置です。 台風時・地震時の停電や断線等で作動しないということもありません。
→ 電源不要で完全自動
※500年再現期待値相当:「2001年版建築物の構造関係技術基準解説書(国土交通省編集)」の307〜308頁参照。
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※画像をクリックすると拡大図が出ます |
@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、建物の架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。 ↓ 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。
↓ 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。 ↓ 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。
以上の@〜Cの動作を、全く電源等を使用せず、完全自動で行います。
→ 風揺れ固定装置 |

従来の免震の考え方は、免震装置によって建物の固有周期を地震波よりも長周期とし、地震力が建物に伝わるのを防ぐというものです。
しかし、地震波の中にはかなり長周期のものもあり、共振の可能性は否定できませんでした(共振現象を起こすと、加速度が大きくなり、建物が倒壊する可能性が大きくなります)。
I A U 型免震システムの転がり免震支承は、復元支承にもかかわらず固有周期を持たないため、すべての構造物(免震と耐震とを問わず)に不可避と考えられていた共振=加速度増大による建物の倒壊を防ぐことを可能にするものです。
→ 共振・長周期地震の詳細説明

従来の免震装置は、引抜き力に対応できないため、免震建物の浮き上りに対処できませんでした。
○地震の上下動が1G以上の場合には、免震建物は浮き上ります。 地震の上下動として、 2003年宮城県北部地震では上下動最大加速度
1241.7gal (1.27G) 2004年新潟県中越地震での上下動最大加速度 1059.1gal (1.08G)
が観測されています。 2004年新潟県中越地震での上越新幹線の脱線も、このような上下動による「飛び上がり脱線」と国土交通省航空・鉄道事故調査委員会によって断定されました。
このような地震時には当然免震建物も基礎と建物本体をつなぎとめるものがないと浮き上がります。 → 地震上下動浮き上り
/ 上下動の免震装置問題 / 1G以上の上下動実大実験
○風によっても免震建物は浮き上ります。 2004年10月の台風22号では、横浜市金沢区幸浦の並木中央駐車場で駐車していた38台のトラックが折り重なるように横倒し、トラックなども舞い上げるほどの強風の強さを見せつけました。
このことは、強風の吹き上げ力に対処していない免震システムは非常に危険であることを示唆しています。 ○ I A U 型戸建て住宅用免震システムでは、このような事態に備え、免震建物の浮き上りを防ぐ引抜き防止付転がり免震支承を標準装備しています。

積層ゴム等のバネ型の復元装置やオイルダンパー等の減衰装置を採用して重心と剛心がずれている場合、免震時に免震建物の捩れ振動が生じます。
その場合には、捩れ振動が増幅し、耐震建物よりも危険な状態となります。 I A U 型免震システムでは、一律の装置で、プランが多様で偏心しても免震時に捩れが生じにくい機構になっています。
またさらに、万一捩れが起きた場合でも、引抜き防止付転がり免震支承が、捩れ抑制装置の役割を果たし、この捩れを抑え込んでくれます。
→
IAU型免震装置・免震システム Q&A
この政策提言の実行によって、有史以来の、日本の「悲願」である「地震に強い日本」が実現し、30年程度という長期間にわたる持続的成長が可能になる。成熟期の最後に残された最大の「経済成長政策」といってもよい。また、我が国が最も世界から求められている政策でもある。
このようなことを実行しなければならないのは、耐震基準における重大問題が発生したからである。
建築基準法通りの建物が、倒壊等の被害を生じない「安全限界」の地震動(300〜400gal程度)は、長期間にわたって震度6強〜7程度とされてきたが、現行震度階(1996年気象庁震度階改定)では、震度6弱程度だったことが判明した。
★1996年気象庁震度階改定による旧・新震度階の加速度比較
|
震度 | 4 |
5弱 | 5強 |
6弱 | 6強 |
7 | |
旧震度階(gal) |
25〜80 | 80〜250 |
250〜400 |
400〜 | |
改定震度階(gal)※1 |
25〜80 | 80〜140 |
140〜250 | 250〜450 |
450〜800 | 800〜 |
| 改定震度階(gal)※2 |
〜100 | 100〜240 |
240〜520 |
520〜830 | 830〜1500 |
1500〜 |
※1 周期約0.6秒で数秒間継続した場合の加速度。そのため、実際の加速度は、※2のように大きくなる。
※2 内閣府「地震被害想定支援マニュアル」より。
震度4〜5弱 震度6弱
地動加速度:0gal 80〜100gal
300〜400gal程度
耐震・制震住宅 (耐震等級1)
| 無損傷 | 小〜大 至る | 破壊に 可能性 | | | 倒壊・崩壊の可能性■■■■■■■■ |
以上のように、1996年気象庁震度階の改定により、長年、300〜400gal を、震度6強〜7程度(旧震度階)
としてきた建築基準法の「安全限界」は、1996年以降、震度6弱程度に引き下げられていた。 また、超高層建築物の設計用地震動も、以下のように、「安全限界(レベル2)」は震度6弱程度である。
しかるに、中央防災会議の発表では、東海地震だけでなく、東南海地震、南海地震、首都直下地震、中部圏・近畿圏直下地震でも、広域で震度6弱以上(下地図の黄・橙・赤色地域)が予測されている。また、その「震度6弱以上の地震」の30年以内発生確率も、2010年の政府地震調査委員会の発表で驚異的に上昇し、関東・東海・近畿地方の多くの市区町村で50%を超えた(下表参照)。
|
30年以内で 震度6弱以上の地震に見舞われる確率が50%以上となる都道府県※
(2009年基準での2008年との比較)
|
| 地方 | 都道府県 |
2009年 (県内最大値(役場)) | 2008年
(2009年同地点の値) | | 北海道 |
北海道 | 63.89% |
20.21% | |
東北 | 宮城県 |
58.36% | 6.45% |
| 関東 |
茨城県 | 78.13% |
12.50% | |
埼玉県 | 65.39% |
27.34% | |
千葉県 | 77.03% |
17.85% | |
東京都 | 67.93% |
29.20% | |
神奈川県 | 88.71% |
73.41% | |
甲信 | 山梨県 |
89.88% |
86.41% | |
長野県 | 60.31% |
47.18% | |
東海 | 岐阜県 |
73.37% |
29.68% | |
静岡県 | 96.44% |
92.84% | |
愛知県 | 94.57% |
85.46% | |
三重県 | 87.09% |
73.37% | |
近畿 | 滋賀県 |
51.66% | 7.09% |
| 京都府 |
61.40% |
29.93% | |
大阪府 | 68.79% |
28.55% | |
兵庫県 | 52.30% |
26.28% | |
奈良県 | 73.63% |
46.54% | |
和歌山県 | 86.80% |
80.14% | |
四国 | 徳島県 |
68.93% |
54.61% | |
香川県 | 54.33% |
23.69% | |
愛媛県 | 65.00% |
40.20% | |
高知県 | 65.09% |
59.18% | |
九州 | 大分県 |
55.59% | 8.73% |
| 宮崎県(参考) |
49.27% | 17.72% |
※県内の県庁及び各市区町村役場(周辺)での最大地震発生確率で、県内の地域でこれ以上になる場合がある。
2008年の値は、2009年に最大地震発生確率となる同役場での値である。 ⇒ 詳細(地震発生確率50%を超える各市区町村) |
| |
このような重大問題が発生している。
2010年は、市街地建築物法公布(1920年)から90年、建築基準法公布(1950年)から60年、新耐震基準施行(1981年)から来年で30年、阪神・淡路大震災(1995年)から15年と、大きな節目の年である。 上記の「安全限界」の問題が連動するのは標準せん断力係数=0.2であり、その概念自体は、関東大震災直後の1924年の「市街地建築物法施行規則改正」以来一貫してきたもので、あと4年で90年となる。現在、国の水準から考えると、見直すべき時期にきている。
「耐震基準における重大問題」が発生した、このタイミングに、地震被害を根絶する国づくりという、有史以来の「悲願」達成を目標に掲げ、第二の建国といってもよい歴史的大事業を実行すべきであろう。 そして、この大事業のおかげで、25〜30年間は、建設ラッシュとなり、大きな内需拡大につながり、現在の経済不況から脱出できるだけでなく、25〜30年間という持続的経済成長が見込める。
★有史以来の「悲願」である「地震に強い日本」の実現、歴史的大事業
この事業は、地震被害を根絶する国づくりという、有史以来の「悲願」達成であり、第二の建国といってもよい歴史的大事業になる。有史以来の、この国の夢の実現である。
そして、我が国は「地震被害を0にできる技術」をすでに持っている。
★過去最大にして非常に長期間にわたる「経済成長政策」
耐震性アップを行わねばならないその戸数が、既存建物約5000万戸という、あまりに多い戸数のために、非常に長期間にわたる。「国民の命」と直結する問題ゆえに、最優先的に行わねばならない。そのため、過去最大にして非常に長期間にわたり、成熟期の最後に残された最大の「経済成長政策」といってもよいものである。
★建設、未曾有の事態から、現在最も待ち望まれている経済政策
国土交通省が2010年1月に発表した建築着工統計によると、2009年の新設住宅着工戸数は前年比27.9%減の78万8410戸となった。1968年に100万戸を超えてから初めての100万戸割れであり、45年前の水準にまで落ち込んでいる。まさに未曾有の事態であり、今現在においても、最も求められている経済政策といってもよい。
機は熟した。あとは実行あるのみである。 【「政策提言」(詳細版)の目次】
■はじめに
■耐震基準における重大問題の発生
■地震非常事態というべき状況
■直下型地震+海溝型巨大地震対策)
■大きな節目の年、耐震基準(安全・損傷限界)引上げへ
■有史以来の「悲願」達成、夢の実現へ
■姉歯事件以降の問題・混乱も解決へ
■最後に、足元フリー構法について
■暫定的提案
1.「耐震性能表示制度」導入 「耐震性能表示制度」を導入して 、「耐震等級3・4・5」に誘導する。最終的に、「耐震等級3(C0=0.3)」以上、太平洋側等の危険地帯は「耐震等級5(C0=0.4)」以上に誘導する。
2.建築確認申請の簡易化 「耐震等級3」以上、太平洋側等の危険地帯は「耐震等級5」以上にすれば、 ・「耐震計算ルート2(枝番あり)」は、「構造計算適合性判定(適判)」対象にはしない。 ・「耐震計算ルート3」の高さ31mも緩和する。 これによって、ほとんど建物が「適判」対象にならない。
【現行耐震基準における耐震等級+誘導目標の「新耐震等級」】
震度4〜5弱 震度6弱
地動加速度:0gal 80〜100gal
300〜400gal程度
耐震・制震住宅 (耐震等級1)
| 無損傷 | 小〜大 至る | 破壊に 可能性 | | | 倒壊・崩壊の可能性■■■■■■■■ |
震度5弱
震度6弱〜6強
地動加速度:0gal 100〜125gal 375〜500gal程度
耐震・制震住宅 (耐震等級2)
| 無損傷 | 小〜大破 可 | 壊に至る 能性 | | | 倒壊・崩壊の可能性■■■■■■ |
震度5弱
震度6強
地動加速度:0gal 120〜150gal
450〜600gal程度
耐震・制震住宅 (耐震等級3)
| 無損傷 | 小〜大破 可 | 壊に至る 能性 | | | 倒壊・崩壊の可能性■■■■■ |
震度5弱〜5強
震度6強
地動加速度:0gal 140〜175gal 525〜700gal程度
耐震・制震住宅 (新耐震等級4)
| 無損傷 | 小〜大破 可 | 壊に至る 能性 | | | 倒壊・崩壊の可能性■■■■■ |
震度5弱〜5強
震度6強
地動加速度:0gal 160〜200gal 600〜800gal程度
耐震・制震住宅 (新耐震等級5)
| 無損傷 | 小〜大破 可 | 壊に至る 能性 | | | 倒壊・崩壊の可能性■■■ |
震度7
地動加速度:0gal 約2400gal※
免震住宅 (良い免震) 上部構造:耐震等級1
| 無損傷 | 損傷の 可能性 |
⇒ 「暫定的提案」詳細
|
|
この内容は、「東日本大震災」以前の2009年9月に執筆したものです。
地震「非常事態」というべき状況の日本列島 建築基準法通りの建物が倒壊・崩壊する可能性のある
「震度6弱以上の地震」発生確率驚異的上昇! 政府「全国地震動予測地図」改定
★「震度6弱以上の地震」発生確率驚異的上昇!
平成21年7月21日、政府の地震調査委員会は「全国地震動予測地図」を大改定しました。
各地の地震発生確率が驚異的に上昇しています。 特に深刻なのは、建築基準法通りの建物が倒壊・崩壊する可能性のある「震度6弱以上の地震」が、30年以内に50%以上の確率で発生する地域が、関東・東海・近畿地方という日本の中枢地域に集中
しているということです。 ⇒ 説明
★「震度6弱以上の地震」は 建築基準法通りの建物が倒壊・崩壊する可能性 1996年気象庁震度階の改定によって、建築基準法通りの建物の安全限界(これを超えると倒壊・崩壊が始まる)の加速度(約300gal〜400gal程度)の震度が、「震度6強〜7程度」から「震度6弱程度」に引き下げられたことです。
これは周知されていません。 ⇒ 説明 ★以上のことから、日本列島はまさに危機的状況で、地震に対する「非常事態」宣言を出すべき状況であるといえます。
⇒ 地震活動期に入った日本列島 |
|
【今後30年以内で
震度6弱以上の地震の発生確率が50%以上となる都道府県※】
詳細は、政府の地震調査研究推進本部地震調査委員会の「全国地震動予測地図」(報告書)をご参照下さい。
以下の詳細版 ⇒ 「30年以内震度6弱以上の地震発生確率(50%以上の地域)」(PDF版)
「30年以内震度6弱以上の地震発生確率(50%以上の地域)」(HTML版)
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30年以内で 震度6弱以上の地震の発生確率が50%以上となる都道府県※
(2009年基準での2008年との比較)
|
| 地方 | 都道府県 |
2009年 (県内最大値(役場)) | 2008年
(2009年同地点の値) | | 北海道 |
北海道 | 63.89% |
20.21% | |
東北 | 宮城県 |
58.36% | 6.45% |
| 関東 |
茨城県 | 78.13% |
12.50% | |
埼玉県 | 65.39% |
27.34% | |
千葉県 | 77.03% |
17.85% | |
東京都 | 67.93% |
29.20% | |
神奈川県 | 88.71% |
73.41% | |
甲信 | 山梨県 |
89.88% |
86.41% | |
長野県 | 60.31% |
47.18% | |
東海 | 岐阜県 |
73.37% |
29.68% | |
静岡県 | 96.44% |
92.84% | |
愛知県 | 94.57% |
85.46% | |
三重県 | 87.09% |
73.37% | |
近畿 | 滋賀県 |
51.66% | 7.09% |
| 京都府 |
61.40% |
29.93% | |
大阪府 | 68.79% |
28.55% | |
兵庫県 | 52.30% |
26.28% | |
奈良県 | 73.63% |
46.54% | |
和歌山県 | 86.80% |
80.14% | |
四国 | 徳島県 |
68.93% |
54.61% | |
香川県 | 54.33% |
23.69% | |
愛媛県 | 65.00% |
40.20% | |
高知県 | 65.09% |
59.18% | |
九州 | 大分県 |
55.59% | 8.73% |
| 宮崎県(参考) |
49.27% | 17.72% |
| 下記のように建築基準法通りの建物が倒壊・崩壊する可能性のある「震度6弱以上の地震」の発生確率が、30年以内で
50%以上となる都道府県※は、人口合計で 9019万人、日本全人口の 70%以上にもなります。
まさに非常事態です。 ⇒ 県単位人口、
市区町村単位人口
(詳細) |
|
※県内の県庁及び各市区町村役場(周辺)での最大地震発生確率で、県内の地域でこれ以上になる場合があります。
2008年の値は、2009年に最大地震発生確率となる同役場での値です。
【「震度6弱以上の地震」について ⇒ 建築基準法通りの建物は倒壊・崩壊の可能性】
下記グラフのように、震度6弱の地震によって、旧耐震基準(1981年以前)の住宅は倒壊・崩壊し、現行建築基準法下の耐震等級1(建築基準法通り)、耐震等級2の耐震住宅・制震住宅でも、倒壊・崩壊の可能性があります。
この程度の地震では、I A U免震住宅は無損傷です。
震度4※4
震度5強※4 地動加速度:0gal
60gal程度 200gal程度※1※5
|
既存住宅 1981年までの旧耐震 (評点0.6程度の場合)
|
無損傷 |
小〜 壊に 可 | 大破
至る 能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度4〜5弱※4 震度6弱※4
地動加速度:0gal 80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
|
耐震・制震住宅 (耐震等級1)
|
無損傷 |
小〜大 至る | 破壊に
可能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度5弱※4 震度6弱・6強※4
地動加速度:0gal 100〜125gal※1※5
375〜500gal程度※1※5
|
耐震・制震住宅 (耐震等級2)
|
無損傷 |
小〜大破 可 | 壊に至る
能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度5弱※4 震度6強※4
地動加速度:0gal 120〜150gal※1※5
450〜600gal程度※1※5
|
耐震・制震住宅 (耐震等級3)
|
無損傷 |
小〜大破 可 | 壊に至る
能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度4〜5弱※4 震度6弱※4
地動加速度:0gal 80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
| | 無損傷 |
小破壊 に至る | |
中・大破壊して免震スタート■■■■ |
震度7※4
地動加速度:0gal 約2400gal※6
|
I A U免震住宅
上部構造:耐震等級1
| 無損傷 |
損傷の 可能性 |
※1※4※5※6 注参照。
上記グラフの、耐震・制震と免震との大きな差は、建築基準法上での扱いが全く違うからです。
すなわち、 耐震・制震:稀に発生する地震動=震度5弱(80〜100gal程度)に対して無損傷、
極めて稀に発生する地震動=震度6弱(300〜400gal程度)以上では倒壊・崩壊の可能性
免震 :極めて稀に発生する地震動=震度6弱(300〜400gal程度)に対しても無損傷
だからです※。
※1996年気象庁震度階改定前 震度4:25〜80gal、震度5:80〜250gal、震度6:250〜400gal、震度7:400gal以上
に比べて、 現行の震度階では、約0.6秒周期が数秒間継続した場合、震度4:25〜80gal程度、震度5弱:80〜140gal程度、震度5強:140〜250gal程度、震度6弱:250〜450gal程度、震度6強:450〜800gal程度、震度7:800gal程度以上
となっています。 その結果、建築基準法通りの建物の安全限界(これを超えると倒壊・崩壊が始まる)の加速度(約300gal〜400gal程度)の震度が、「震度6強〜7程度」から「震度6弱程度」に引き下げられたことになります。
そのため驚愕すべき結果になっています。 ⇒ 解説 詳細解説(1月号「建築技術」の「特別記事」、4月号「建築技術」の「特別記事」詳細内容)
以上のことから、 現行建築基準法通りの建物では、 下記の震度分布図(政府中央防災会議発表)の
震度6弱地域(■地域)は、倒壊要注意
震度6強・震度7地域(■地域・■地域)は、倒壊の可能性が極めて高い
ということです。 |    
|
この内容は、「東日本大震災」以前の2009年1月に執筆したものです。
地震活動期に入った日本列島
2000年以降、以下のように震度6弱以上の地震が頻発しています。 2009年
8月11日 駿河湾の地震
M6.5 震度6弱 全壊 棟 住家被害 8,681棟 2008年 7月24日 岩手県沿岸北部地震
M6.8 震度6弱 全壊 1棟 住家被害 382棟 2008年 6月14日 岩手・宮城内陸地震 M7.2
震度6強 全壊 30棟 住家被害 2,701棟 2007年 7月16日 新潟県中越沖地震
M6.8 震度6強 全壊1331棟 住家被害 44,344棟 2007年 3月25日 能登半島地震
M6.9 震度6強 全壊 686棟 住家被害 29,384棟 2005年 8月16日 宮城県沖の地震
M7.2 震度6弱 全壊 1棟 住家被害 985棟 2005年 3月20日 福岡県西方沖地震
M7.0 震度6弱 全壊 133棟 住家被害 8,997棟 2004年10月23日 新潟県中越地震
M6.8 震度7 全壊3175棟 住家被害122,676棟 2003年 9月26日 十勝沖地震
M8.0 震度6弱 全壊 116棟 住家被害 2,073棟 2003年 7月26日 宮城県北部地震
M6.4 震度6強 全壊1276棟 住家被害 16,061棟 2003年 5月26日 宮城県沖の地震
M7.1 震度6弱 全壊 2棟 住家被害 2,428棟 2001年 3月26日 芸予地震
M6.7 震度6弱 全壊 70棟 住家被害 50,067棟 2000年10月 6日 鳥取西部地震
M7.3 震度6強 全壊 435棟 住家被害 22,080棟 2000年7月〜8月 三宅島新島神津島近海地震
M6.5 震度6弱 全壊 15棟 住家被害 209棟
これらの地震は、政府中央防災会議決定の「建築物の耐震化緊急対策方針」が示す、日本列島が活動期に入
り、「我が国において、地震はいつどこで発生してもおかしくない状況にある」ことを裏付けるものとなりました。
地震活動期に関して、西日本に関して、第140回地震予知連絡会(平成12年11月)で1995年兵庫県南部地震以
後地震活動期に入ったという報告がなされていますが、東日本に関しても、1999年1月1日〜
2008年12月31日 の10年間で、各県別に下記回数の、震度4以上の地震がありました。 下記のように、それ以前の50年間に比 べて、5倍以上の異常な地震回数になっていることがわかります。
地震活動期に入っていることがわかりま す。 ⇒ 詳細Q&A 関連Q&A
★1999年1月1日〜2008年12月31日の10年間
【東日本地方 震度別地震回数表/1999年1月1日〜2008年12月31日/気象庁調べ】
| |
震度ごとの10年間の回数 |
震度4以上 10年間 合計 |
震度4以上 50年間 遭遇回数※ |
震度4以上 200年間 遭遇回数※ |
| 4 |
5弱 | 5強 |
6弱 | 6強 |
7 | | 北海道 |
88 | 4 |
4 | 2 |
| |
98 | 490 |
1960 |
| 青森県 |
12 | 2 |
1 | 1 |
| |
16 | 80 |
320 |
| 秋田県 |
5 | 1 |
2 | |
| |
8 | 40 |
160 |
| 岩手県 |
29 | 1 |
1 | 2 |
1 | |
34 | 170 |
680 |
| 宮城県 |
41 | 5 |
1 | 4 |
2 | |
53 | 265 |
1060 |
| 山形県 |
12 | 2 |
1 | |
| |
15 | 75 |
300 |
| 福島県 |
30 | 4 |
1 | |
| |
35 | 175 |
700 |
| 新潟県 |
73 | 11 |
9 | 3 |
3 | 1 |
100 | 500 |
2000 |
| 茨城県 |
37 | 8 |
1 | |
| |
46 | 230 |
920 |
| 栃木県 |
42 | 2 |
| |
| |
44 | 220 |
880 |
| 群馬県 |
11 | 3 |
| |
| |
14 | 70 |
280 |
| 埼玉県 |
25 | 3 |
| |
| |
28 | 140 |
560 |
| 千葉県 |
27 | 3 |
1 | |
| |
31 | 155 |
620 |
| 東京都 |
260 | 19 |
8 | 6 |
| |
293 | 1465 |
5860 |
| 神奈川県 |
17 | 1 |
1 | |
| |
19 | 95 |
380 |
| 10年間平均/県 |
47 | 4.6 |
2.1 | 1.2 |
0.4 | 0.1 |
55 | − |
− | | 50年間平均/県※ |
236 |
23 |
10 |
6 |
2 |
0.3 |
− |
278 |
− | | 200年間平均
遭遇回数/県※ | 945 |
92 |
41 |
24 |
8 |
1.3 |
− | − |
1112 |
※当該10年間からの推計。
★1949年1月1日〜 1998年12月31日の50年間 【東日本地方 震度別地震回数表/1949年1月1日〜
1998年12月31日/気象庁調べ】
| |
震度ごとの50年間の地震回数※2 |
|
震度4以上 50年間 合計 |
震度4以上 200年間 遭遇回数※ |
| 4 |
5弱 | 5強 |
6弱 | 6強 |
7 | | 北海道 |
100 | 19 |
| 3 |
| | |
122 |
488 |
| 青森県 |
44 | 5 |
| 1 |
| | |
50 |
200 |
| 秋田県 |
15 | 1 |
| |
| | |
16 |
64 |
| 岩手県 |
58 | 7 |
| 1 |
| | |
66 |
264 |
| 宮城県 |
33 | 5 |
| |
| | |
38 |
152 |
| 山形県 |
11 | 2 |
| |
| | |
13 |
52 |
| 福島県 |
41 | 5 |
| |
| | |
46 |
184 |
| 新潟県 |
15 | 1 |
| |
| | |
16 |
64 |
| 茨城県 |
76 | |
| |
| | |
76 |
304 |
| 栃木県 |
42 | 1 |
| |
| | |
43 |
172 |
| 群馬県 |
3 | 1 |
| |
| | |
4 |
16 |
| 埼玉県 |
23 | |
| |
| | |
23 |
92 |
| 千葉県 |
72 | 4 |
| |
| | |
76 |
304 |
| 東京都 |
156 | 27 |
| 1 |
| | |
184 |
736 |
| 神奈川県 |
37 | 1 |
| |
| | |
38 |
152 |
| | | | | | | | |
− |
− | | 50年間平均/県 |
48 |
5 |
0 |
0.4 |
0 |
0 |
− |
54 |
− | | 200年間平均
遭遇回数/県※ | 194 |
21 |
0 |
1.6 |
0 |
0 |
− | − |
216 |
※当該50年間からの推計。 ※2 1996年9月以前の震度5・6は、震度5弱・6弱として扱っています(気象庁)。
| |
■ I A U免震・制震・耐震比較
免震・制震・耐震の、通常の建物の場合、下表のように、建築基準法の設計荷重(許容応力度等計算※1)とし ての地震力・風圧力も違います(在来木造などの仕様規定もそれに準じています)。
「免震」だけが別格の位置づけになっています。
| 耐震住宅 | 制震住宅 | I
A U型免震住宅 |
上部構造 (建物本体) | 中程度の地震動※1 中程度の暴風※1 対応 | 中程度の地震動※1 中程度の暴風※1 対応 | 最大級の地震動※1 最大級の暴風※1 対応※2 |
基 礎 | 中程度の地震動※1 中程度の暴風※1 対応 | 中程度の地震動※1 中程度の暴風※1 対応 | 最大級の地震動※1 最大級の暴風※1 対応 |
地 盤 | 液状化対応無し | 液状化対応無し | 最大級の地震動※1 に対する液状化 対応※3 |
・「中程度の地震動」とは、 80〜100gal程度で、震度4〜5弱※4
・「最大級の地震動」とは、300〜400gal程度で、震度6強〜7(国交省
気象庁旧震度/震度6弱気象庁新震度※4)
・「中程度の暴風」とは、 50年に一度の暴風
・「最大級の暴風」とは、500年に一度の暴風
・「中程度の地震動」(加速度 80〜100gal程度※1、震度4〜5弱※4)
で、 通常の住宅(耐震・制震住宅)は損傷限界に至り、これを超えると損傷の可能性が出てきます※1。
・「最大級の地震動」(加速度300〜400gal程度※1、震度6強〜7※4)
で、 通常の住宅(耐震・制震住宅)は安全限界に至り、これを超えると倒壊・崩壊の可能性が出てきます※1。
I A U型免震住宅は、損傷が始まる段階にまだ至りません※6。 ⇒
説明 Q&A1 2 3 4
震度4※4
震度5強※4 地動加速度:0gal
60gal程度 200gal程度※1※5
既存住宅 1981年までの旧耐震 (評点0.6程度の場合)
| 無損傷 | 小〜 壊に 可 | 大破 至る 能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度4〜5弱※4 震度6弱※4 地動加速度:0gal
80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
耐震・制震住宅 (耐震等級1)
| 無損傷 | 小〜大 至る | 破壊に 可能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度5弱※4
震度6弱・6強※4 地動加速度:0gal
100〜125gal※1※5 375〜500gal程度※1※5
耐震・制震住宅 (耐震等級2)
| 無損傷 | 小〜大破 可 | 壊に至る 能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度5弱※4 震度6強※4 地動加速度:0gal 120〜150gal※1※5
450〜600gal程度※1※5 耐震・制震住宅 (耐震等級3)
| 無損傷 | 小〜大破 可 | 壊に至る 能性 | 倒壊・崩壊の可能性 |
震度4〜5弱※4 震度6弱※4 地動加速度:0gal 80〜100gal※1 300〜400gal程度※1
| 無損傷 | 小破壊 に至る | | 中・大破壊して免震スタート■■■■ |
震度7※4 地動加速度:0gal 約2400gal※6
I
A U免震住宅 上部構造:耐震等級1
| 無損傷 | 損傷の 可能性 |
上記加速度(地表面から建物入力加速度)に関して、被害地震の加速度(地表面加速度)は下記の通り。
・ 1995年阪神淡路大震災(全壊約10万棟)の最大加速度: 818gal
(神戸海洋気象台南北方向) ・ 2004年新潟県中越地震(全壊3175棟)の最大加速度:
2036gal
(川口町東西方向) IAU型免震住宅の場合は1994年ノースリッジ地震増幅波では約2400gal
まで損傷限界以内、すなわち C0=0.2以内であることを実大実験で確認。
上部構造(建物本体)が C0=0.2以内(無損傷)に納まら
ない「免震」も世の中にありますのでご注意ください(※6)。 ⇒
Q&A 5
また、耐震・制震住宅の損傷が始まる震度4〜5弱以上の地震には、東日本の直近10年間からの推計では 今後 50年間で、1県あたり平均 278回も遭遇することにもなります。 今後200年間で、1県あたり平均1112回も遭遇することにもなります。 ⇒
Q&A6 このような耐震・制震住宅の被害状況を考え、さらに今後、より地震活動が活発化するであろう「地震活動期 の日本列島」を考えますと、200年住宅は勿論、通常の住宅でも「免震」は不可欠なものになっていくもの と考えられます。 ⇒
Q&A7
※1〜6 Q&A1の※1〜6を参照
1.耐震住宅=建築基準法通りでは震度6強で倒壊も
2.制震住宅=実大実験結果から地震力低減効果がほぼ無いことが判明 3.I
A U免震の抜群効果=I A U免震・制震・耐震の比較から
| | ■
I A U免震は現状の「免震」の問題も解決 | 1.長周期地震に共振 2.縦揺れ時に免震建物が浮き上がる 3.地震後も免震建物が揺れ続ける 4.地震後、免震建物が元の位置に戻らない 5.地震後、元の位置に戻らないために
余震・連続地震に対応できない 6.風で免震建物が揺れる 7.風揺れ固定装置が電気式または手動式 8.強風時、免震建物が浮き上がる 9.強風後も免震建物が揺れ続ける
| 10.強風後、免震建物が元の位置からずれる 11.敷地が不同沈下した場合、 免震建物が動き出してずれる 12.電気式、半自動または手動式 13.定期的な潤滑油の注油を必要とする 14.確認申請だけでは建てられない 15.間取りに制約がある 16.敷地一杯に建てられない 17.設計に時間がかかる 18.工事期間が長い |
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