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誰もがそう願うのではないでしょうか。
しかし、頑丈な家を建てて地震で家が壊れなくても、家具が転倒したり、ガラスで割れたりすれば、その中で暮らす人々が危険であることに変わりありません。地震の恐怖感も軽減されないでしょう。住まいも、人も安全でありたい。そんな気持ちを実現出来るのがIAU型住宅用免震システムです。
しかし、頑丈な家を建てて地震で家が壊れなくても、家具が転倒したり、ガラスで割れたりすれば、その中で暮らす人々が危険であることに変わりありません。地震の恐怖感も軽減されないでしょう。住まいも、人も安全でありたい。そんな気持ちを実現出来るのがIAU型住宅用免震システムです。
IAU型免震システムの特長は、これまで困難とされていた、高い免震性能と、風で揺れないことの両立を、実現させていることです。また、それに加え、地震時の共震と揺れ、地震時の引抜きの防止のための機能も、IAU型免震システムは揃えています。
免震装置のいろいろ
免震装置にはいろいろな種類がありますが、これまで建物に採用されている免震装置の多くは積層ゴムを用いたものです。この積層ゴム免震支承はビルなどある程度自重の大きい建物には有効ですが、住宅などの軽い建物には効果が期待できませんでした。一方、軽量の建物でも免震する免震装置（転がり・滑り免震支承やそれとの併用の積層ゴム支承等）は、風によっても揺れてしまうという弱点がありました。また、いずれの場合も地震後に建物が元位置に戻らず、残留変位が生じる可能性がありました。
これに対し、ＩＡＵ型免震システムは、軽量な住宅にも対応でき、非常に高い免震性能を備えながら風で揺れず、地震後の残留変位がなく、しかも後述のように、共振の起こらない、捩れ・引抜き防止機能を持った、万全の免震システムです。平面または凹面状の皿の上を滑り部材が滑り、加速度を低減する。
代表的な3つの免震装置
転がり免震支承
平面または凹面状の皿の上をボール・ローラーが転がり加速度を低減する。
風揺れ固定装置を併用しないと風で非常に揺れる。転がり免震支承よりも、免震が始まる加速度、及び免震性能は劣る。
風揺れ固定装置を併用しないと風で非常に揺れる。転がり免震支承よりも、免震が始まる加速度、及び免震性能は劣る。
積層ゴム免震支承
ゴムの変形により加速度を低減する。
軽量建物では固有周期が伸びず免震しにくい。
残留変形が生じやすい。
滑り又は転がり支承併用時には、風揺れ固定装置を併用しないと風で揺れる。
軽量建物では固有周期が伸びず免震しにくい。
残留変形が生じやすい。
滑り又は転がり支承併用時には、風揺れ固定装置を併用しないと風で揺れる。
滑り免震支承
平面または凹面状の皿の上を滑り部材が滑り、加速度を低減する。
転がり免震支承よりも、免震が始まる加速度、及び免震性能は劣る。
残留変形が生じやすい。
風揺れ固定装置を併用しないと風で揺れる。
転がり免震支承よりも、免震が始まる加速度、及び免震性能は劣る。
残留変形が生じやすい。
風揺れ固定装置を併用しないと風で揺れる。
阪神大震災を再現した実大実験でも、安心を立証！
IAU型免震装置のしくみ
① 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。
② 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。
③ 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。
④ 地震終了後 ⇒①（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①～②の動作を、全く電源を使用せず、全自動で行います。
以上①～②の動作を、全く電源を使用せず、全自動で行います。
IAU型免震装置の高度な免震性の理由
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。
▲ 転がり免震支承
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）。残留変位がない
ＩＡＵの免震支承は地震後に元の位置に完全に復帰し、残留変位を生じることがありません。他の免震装置のように、地震後元の位置に戻らないといったことはありません。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、このような固有周期を持たないため、地震の揺れに対して共振を起こさず、建物に増幅された地震力が作用することはありません。引抜き防止付転がり免震支承
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、上記転がり免震支承の機能に加えて、以下の機能を備えています。
このことにより、上記転がり免震支承の機能に加えて、以下の機能を備えています。
▲ 引抜き防止付転がり免震支承（ボール型）
引抜きと捩れ（回転）を防止
引抜き防止付転がり免震支承は、地震時及び風時の引抜きを防止する機能を持ち、加えて地震時の捩れと風時の回転を抑制する機能を備えています。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。
（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、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。）
全方位油圧ダンパー
▲ 全方位油圧ダンパー
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装置です。
通常の油圧ダンパーは、一方向の揺れを抑制する力しかないため、異なる方向で複数設置する必要がありましたが、ＩＡＵ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るため、一基だけの設置ですむようになりました。
また、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。
通常の油圧ダンパーは、一方向の揺れを抑制する力しかないため、異なる方向で複数設置する必要がありましたが、ＩＡＵ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るため、一基だけの設置ですむようになりました。
また、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。
風揺れ固定装置
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。この矛盾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画期的な装置です。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す。
また、これらの一連の動作が、地震力を利用して行われるので、電源設備等を必要としないのも大きな特徴です。
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画期的な装置です。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す。
また、これらの一連の動作が、地震力を利用して行われるので、電源設備等を必要としないのも大きな特徴です。
▲ 風揺れ固定装置
| 風速※ | 滑り免震 | 転がり免震 |
|---|---|---|
| 風速30m/s | 震度4 | 震度3 |
| 風速35m/s | 震度4 | 震度4 |
| 風速40m/s | 震度5弱 | 震度6弱 |
| 風速45m/s | 震度5弱 | 震度6弱 |
| 風速51.7m/s （伊勢湾台風相当） |
震度6弱 | 震度7以上 |
| 風速66.7m/s （第二室戸台風相当） |
震度7以上 | 震度7以上 |
※10分平均の最大風速
耐風性能が高い
耐風性能の確認試験を、再現期間500年の超大型台風（第二室戸台風相当）を想定した条件で行い、十分な性能を有していることを確認しました。
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。電源が不要
電気等は一切使用せず、地震力だけで作動する機械式装置なので、停電や断線等で作動しないということもありません。風揺れ固定装置がない場合には
左表は、風揺れ固定装置がない状況下のシミュレーションで、建物が風で大きく揺れ、さらにストッパー等と接触して非常に大きな加速度が生じることを表しています。2002年10月の21号台風では、東海・関東地域で瞬間風速５０m/sを超えました。 地球全体の温暖化･異常気象化により、ますます台風も大型で強くなることが予想されます。
3/11(日) |
【開催日時】2012年3月11日(日) 10:00〜17:00 |
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