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A U型中低層(中軽量)建物用免震> 300万アクセス突破(IAUのHP全体)
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IAU型中低層(中軽量)建物用免震システムは、 非常に高い免震性能と、画期的な低コストを実現し、免震化の要望の多い中低層のアパート、マンション、ビル、工場、配送センター、倉庫、体育館、診療所、老人ホーム、福祉関連施設、防災関連施設等、多岐にわたる需要に対応します。
特に機械設備等の配置変更による荷重変動のある工場建物にも打って付けの免震システムです。 | | (この頁の目次)
★ 対象
★ 特長 ★
従来品との比較 → 中低層(中軽量)建物用免震
PDF版 |
| 中低層のアパート、マンション、ビル、工場、倉庫、体育館、医療福祉施設、防災施設等、多岐にわたり対応できる中低層建物用免震システムです。
特に、将来的に機械設備等の配置変更による荷重変動の可能性ある工場建物にも打って付けの免震システムです。
■ 対象・・・・・中軽量建物(柱軸力400トン以下)の免震 |
柱軸力150〜200トン程度以下の免震は、積層ゴムでは対応できなかった領域で、一部のすべり・転がり系の免震装置だけが対応していましたが、転がり系免震装置(転がり免震支承+復元ゴム)はすべり系に比べて、免震性能は良いが非常に高価なもので普及していませんでした。
IAU型中低層(中軽量)建物用免震システムは、比較的安価なすべり系免震装置に比べても低コストを実現し、かつ転がり系ゆえの非常に高い免震性能を備えています。
また、この柱軸力150〜200トン程度以下の領域は、鉄骨造を主とした中軽量建物で、年間約6000〜9000万u程度の建物が建設され、全建設着工面積の約4割を占めています。
非常に需要の多い領域で、中低層のアパート、マンション、ビル、工場・倉庫等の生産関連施設、体育館等の教育施設、老人ホーム・診療所等の福祉医療施設、防災関連施設等、多岐にわたる需要に対応できます。
この鉄骨系と今までの(IAU免震の対象である)木造系とを併せますと、 IAU型免震システムは、全建設着工面積の約7割以上を対象とすることになり、より地震防災に寄与できることになりました。
★構成 この免震システムは、技術的に既に完成され、十分な実績のある
IAU型免震装置(転がり免震支承)から構成されます。

転がり免震支承の機構 | 
4基型 (500kN/1000kN) |

6基型 (750kN/1500kN) | 
8基型 (1000kN/2000kN) |

12基型 (1500kN/3000kN) | 
16基型 (2000kN/4000kN) | ★画期的な高性能免震の実現・・・・・阪神大震災の最大加速度地震波で1/10程度
実大実験において、阪神大震災での最大加速度観測地震波の地震力を10分の1にまで低減、また震度7を震度4に低減した実績を誇る
IAU免震の優れた特長をそのまま維持し、従来のすべり系免震装置(球面形すべり免震支承、すべり免震支承+復元ゴム)より格段に(2〜5倍程度)優れた免震性能を実現します。
勿論、風揺れ、浮上り、荷重変動、連続地震、長周期地震に対する安全性、高耐久性も確保されております。 ★画期的な低コストの実現
コスト的にも量産化・低コスト化の進んだ免震装置(転がり免震支承)により構成されるため、画期的な低コストを実現しました。
従来品としての、非常に高価な「転がり系免震装置」と比較的安価な「すべり系免震装置」がありますが、比較的安価な「すべり系免震装置」よりも、画期的な低コストを実現しました。
また非常に高価な「転がり系免震装置」と同等以上の免震性能も実現しています(現在の住宅用免震装置でこのことは実証されています)。 さらに住宅用免震で定評のある、風揺れ防止・浮上り防止・荷重変動対応・連続地震対応・長周期地震対応、という機能もそのまま受け継がれています。
★免震性能・・・・・従来品の2〜5倍程度 すべり系免震装置の場合、1/2〜1/4程度ですから、2〜5倍程度優れています。
また、12回の実大実験で、その免震性能が確認された「転がり免震支承」を使用しています。
★装置価格 従来品に比べて、画期的な低コストを実現しました。 ★荷重変動対応 → 免震時の捩れ
ゴム系免震装置(転がり免震支承+復元ゴム、すべり免震支承+復元ゴム)の場合、面圧が変わると固有周期が変わり、免震時に非常に危険な捩れ(地震時に建物が回転を起こす現象)の原因になります。
そのため長期的に荷重変動のある建物(例えば機械設備等の配置変更による荷重変動の可能性ある工場建物等)には積層ゴム系の免震装置は不向きでしたが、
IAU型免震装置は、そういう心配のない装置で、長期的に荷重変動の可能性のある建物でも大丈夫です。 ★免震後の建物位置ずれ無し / 連続地震対応 →
免震後の建物位置ずれ / 余震・連続地震対応
ほとんどの免震装置は、地震後元の位置に戻らず、車を呼んで戻す必要がありました。 また、その結果、次に襲ってくる余震や連続地震には対応できませんでした。 IAU型免震装置は、そういう心配のない装置です。
また、当然、電気を使用しなくても自然に元の位置に戻る装置です。 ★地震後の揺れ続け無し → 地震後の揺れ続け
積層ゴム免震支承・球面形状の免震支承等の固有周期をもった免震システムによる場合、地震後、建物がしばらく揺れ続け、不快な船酔い状態になることもあると言われていますが、
IAU型免震は、地震の終了とほぼ同時に建物の揺れはおさまります。 ★長周期地震対応 → 長周期地震対応
積層ゴム免震支承・球面形状の免震支承等は、固有周期を持ちます。 現在非常に問題になっている長周期地震に対して共振を起こしました。 IAU型免震装置は、そういう心配のない装置です。
★風揺れ防止・・・・・500年に一度の強風にも対応 500年に一度の強風に対して、大抵の場合、転がり免震支承の勾配等により抵抗できますが、必要に応じて、「風揺れ固定装置(電源不要で完全自動)」の使用で、十分な風揺れ抑制性能が得られます。

風揺れ固定装置 ★浮上り防止 必要に応じて、浮上り防止装置(引抜き防止付転がり免震支承)を使用して、風時・地震時の浮上りを防止します。

引抜き防止付転がり免震支承 ★メンテナンス IAU型免震では、すべり系の免震支承のように、すべり面の砂・塵埃に神経質になる必要がありません。
また他の転がり系免震支承のように定期的な給油も必要ありません。 ★高耐久性 溶融亜鉛メッキまたはジンクリッチ塗装で、海岸部で50年の防錆能力があります。
その後もジンクリッチ塗装を塗り直していけば、継続的に防錆能力が維持でき、鋼材としての半永久的な耐久性が得られます。 ゴム支承のゴム、すべり系免震装置のテフロン等の有機系また高分子系材料を全く使用していませんので耐久性における不安はありません。

(社)大阪府建築士会
専攻建築士委員会/統括設計、構造設計W.G.合同勉強会 弊社社長による「地震+ 耐震基準+免震」講演会、平成23年1月28日

大阪講習会「地震+ 耐震基準+免震」講習会、平成23年3月9日

(社)大阪府不動産コンサルティング協会講演会、平成23年4月26日
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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。
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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。
■
「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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