よくあるご質問:免震部材について

1.製品・物性

1)耐震構造と免震構造との違いは?
耐震構造は、地震に対して柱や梁・壁などの構造体の強さで地震に耐える構造。一方、免震構造は、建物と地盤を分離させ上部構造への揺れを抑えようとする構造です。一般的には建物と基礎の間に免震ゴムやダンパーを設置します。

免震構造とは

2)免震建物はなぜ地震力を低減できるのですか?
地震時の地面の早く激しい動きを、免震アイソレーター(積層ゴム)でゆっくりとした大きな動きに変えることで地震力を大きく低減します。その大きな動きを小さくするため、免震ダンパーを併設します。

免震建物の仕組み

3)免震建築の特徴は?
免震建築の最大の特徴は地面の早く激しい動きをゆっくりとした大きな動きに変えることで地震力を大きく低減することですが、これに伴い、メリット・デメリットがあります。

< メリット >

  • ●大地震時の上部構造の揺れを抑え、人命、財産を守ることができる
  • ●地震時に家具が倒れたり、ガラスが割れたりドアが変形する等の被害を減らし、建物の機能を保持する
  • ●建物に作用する地震力が小さくなるため、耐震構造の建物に比べ、柱や梁の躯体サイズを小さくすることができ、自由度の高い意匠設計ができる
  • ●地震に対する安心感が得られる

免震建築のメリット

< デメリット >

  • ●イニシャルコストがアップする
  • ●建物が動いても支障がないように建物周囲にクリアランスが必要となるため、十分な敷地が必要
  • ●免震機能を十分に発揮するため、定期点検が必要

免震建築のデメリット

2.設計

1)免震建物を計画するに当たり、配慮するべき点は?
免震建物の下には免震部材を設置されるための免震層(空間)が必要となります。一般的に建物の基礎部に設けることが多いですが、中間階に設けることもあります。また、大地震時には免震層を境にして、建物と地面に相当大きな変位差が生じるため、建物周囲には1m程度のクリアランスが必要となります。また、設備配管、エレベーター、エントランス等にも変位に追従できるような配慮が必要となります。

免震建物計画の注意点

2)軟弱地盤に免震建物を計画する場合の対応は?
軟弱地盤に免震建物を建てる場合、慎重に設計する必要があります。軟弱地盤では硬い地盤に比べ長周期成分が多くなり、免震効果を損ねる恐れがあるからです。また、場所によっては液状化する可能性もあります。従って、軟弱地盤に免震建物を計画する場合は、免震層の相対変位が大きくなることを考慮した設計や、積層ゴムに引張力が働かないように建物高さを抑える(塔状比を小さくする)等の対応が必要となります。
3)地震発生後、建物は元の位置に戻りますか?
地震動は繰り返し荷重です。また免震ゴムは建物を元の位置に戻そうとする復元機能を持っています。しかし数センチの変形が残る場合もあります。
4)超高層の建物だけれども、強い風で揺れないか?
超高層免震建物の設計では建物振動解析を行い、室戸台風レベルの暴風に対しても免震層の鉛ダンパーが有効に働き、一般的な免震でない超高層建物よりも揺れにくいことを確認しております。
5)免震部材にはどのようなものを使用しますか?
免震部材の機能には大きく分けて以下の5つの機能が必要になります。
  • 1.地震の揺れが建物へ伝わるのを少なくする「絶縁機能」
  • 2.地震が起きても建物を安定して支える「支持機能」
  • 3.地震時の建物の揺れを小さくする「減衰機能」
  • 4.地震後に建物を元に戻す「復元機能」
  • 5.風などの微振動に対して建物の揺れを押さえる「耐風機能」
免震建物は、上の条件のうち1,2,4の機能を持つ積層ゴム、3,5の機能を持つ鉛ダンパー、鋼材ダンパーを使用します。

各免震部材の機能

6)積層ゴムはどれくらいの重量を支えているのですか?
φ1200mmの場合、長期1500t、短期3000t程度の能力があります。薄い鋼板と薄いゴムを重ね合わせた積層ゴムは、このような大きな荷重も十分に支えることができます。

積層ゴムの耐荷重

7)免震層に耐火は必要ですか?
建物の基礎部分のように閉鎖空間で火災の恐れがない免震層に設置する場合は耐火被覆は不要です。但し、駐車場や機械室など開放空間に利用する場合は、積層ゴムの性能評定を受けた耐火材で被覆する必要があります。
8)鉛は環境に悪いのでは?
固体の鉛は、通常の使用状況下では環境に排出されることはないので、人体に対する悪影響はありません。建物を解体する際は鉛を回収・リサイクル可能です。

3.免震部材の施工

1)免震建物と一般建物の工事で異なる点は?
免震建物と一般建物の工事で異なる点は、免震部材の設置工事です。鉛ダンパーを基礎に設置する例で工事の方法を示します。
  • ●鉛ダンパーの受入れ
  • 鉛ダンパーの製作精度は決められております。現場納入時に受入検査表により外観等の確認をします。

鉛ダンパーの受入れ

  • ●鉛ダンパーの現場据付
  • あらかじめ下部ベースプレートを基礎に打設し、ボルト穴および表面を清掃し、ボルトを介して鉛ダンパーを設置する。ボルト本締め後はマーキングを施す。

鉛ダンパーの現場据付

  • ●上部ベースプレートおよびサポートの設置(完成)
  • ダンパー設置後、速やかに上部ベースプレートを設置します。鉛ダンパーは鉛直荷重を支えることができないため、周囲にサポートを設置し、鉛直荷重がかからないようにする。

上部ベースプレートおよびサポートの設置

4.免震建物の維持管理

1)免震建物の維持管理は誰が行うのか?
免震建物の維持管理は基本的には建物所有者が主体となって行います。専門技術 が必要な定期点検や地震後の臨時点検は専門業者に委託することとなります。
2)免震部材の点検等の頻度は?
JSSI(日本免震構造協会)の基準によると、定期点検として5,10年、それ以後は10年毎に行います。また臨時点検は、震度5弱以上の地震、水害、火災に遭遇した場合に行います。法定点検ではなく、自主点検となります。
3)免震部材の交換時期はありますか?
鉛ダンパー、鋼材ダンパーには経年変化がないので基本的には交換はありません。但し、地震や火災などにより、免震部材の性能に支障が生じた場合交換が必要となります。
4)免震部材に異常があった場合の対処方法は?
免震部材の点検等により異常が生じ、補修が不可能な場合、部材の交換のための開口等の配慮をしています。積層ゴムなどの支承機能を持つ部材は、建物をジャッキアップして取り替えます。
5)維持管理費(修繕費)は高くなるのですか?
免震部材のメンテナンス分は高くなります。

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