青木あすなろ建設

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免震構造技術

Quake-absorbing

Quake-absorbing

免震構造の概要

「免震構造」とは、建物の基礎と上部建物の間に積層ゴム支承(アイソレーター)という鉛直方向に硬く水平方向に柔らかい装置(免震装置)を入れて、地震により生じる建物を横に動かす力(水平力)が直接建物に伝わらないように地震エネルギーの大部分を免震装置部で吸収してしまう構造をいいます。 上部建物は、地震時の早く激しい地盤の揺れに追従せずにゆっくりと動き、地震による損傷はほとんど受けることがありません。

積層ゴム支承

断面構造図

積層ゴム支承は、薄いゴム(内部ゴム)と鉄板(内部鋼板)を交互に重ねて作られており、鉛直方向にはほとんど変形しない硬さを持ち、水平方向には薄いゴム層の変形が累加され大きな変形が可能となっています。

大地震時における免震構造と耐震構造の状況比較

日本における一般的な建物は、耐震構造により設計されており、大地震時には、建物が崩壊しないことを前提に部分的に壊れることを許容した建物です。大地震時における免震構造と耐震構造の建物の状況比較は、以下の図のように表現できます。

ビルの断面構造比較図

免震構造の有用性

1.財産の保全
阪神大震災で一般建物が経験したような建物の補修、補強、解体等の心配が一切不要となり、財産を失う心配は有りません。
2.機能の維持
建物内部の構造部材、仕上げ材及び設備機器に損傷を与えないため、地震被災後においても建物の機能を損なうことは有りません。
3.安全性の向上
建物に損傷を与えないため、大切な従業員の人命に影響を与えることが有りません。 内部設備に損傷を与えないため、ガス漏れ、漏電、冠水といった被害を起こすことが有りません。 備品等の移動、転倒による2次被害が防止できます。
4.安心感・居住性の向上
大規模な地震でも一般建物のように激しく小刻みな揺れは感じることが無く、ゆっくりした動きで収束するため、地震に対する不安感が無くなります。また、人命が保証されるため、心理面での負担が大きく軽減されます。
5.設計自由度の増大
建物への地震入力が軽減されること及び免震装置の配置に自由度があるため、建物の平面及び立面計画の自由度が増大し、構造体も経済的に設計することが可能です。

免震構造のコスト

設計に要求される地震動のレベル(大きさ)により、コストは異なりますが、免震構造で一般的に採用されている地震動のレベルを考えた場合、低層の建物では、一般建物に比べ若干のコストアップとなります。コストアップの要因は、上部建物と基礎部立上り壁との間にクリアランス(50cm程度)が必要となること、上部建物の最下層と基礎構造を分離しなければならないことが上げられます。しかし、免震構造の有用性で述べたメリットを考えれば、コストアップに見合う以上の価値があります。

維持管理

一般の建物でも維持管理は、必要ですが、将来に渡り確実に免震機能を発揮させるため以下の点検が必要となります。

竣工時点検
建物の竣工時に初期値を測定
通常点検
日常的な異常の早期発見及び危険防止の点検で年2回
定期点検
専門技術者が1、3、5、10年目とそれ以降10年毎に行う点検
臨時点検
地震及び火災等の災害を受けた場合の点検で定期点検に準じる。

施工状況

基礎配筋
基礎配筋
ベースプレートセッティング
ベースプレートセッティング
基礎コンクリート打設
基礎コンクリート打設
装置セッティング
装置セッティング
一階部配筋
一階部配筋
装置セッティング
装置セッティング

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