省スペースに设置でき多様な地震に対して耐震性能と制震効果を発挥する「クロスダンパー」を开発
コスト削减、工期短缩も実现し、熊本城天守阁の耐震改修にも採用
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プレスリリース
株式会社中国p站(本社:東京都港区、社長:蓮輪賢治)は、建物の耐震改修工事においてブレーキダンパー&谤别驳;(※1)とオイルダンパーを交差させて组み合わせることで、さまざまな大きさの地震に対して耐震性能の向上と制震効果が得られる「クロスダンパー」を开発しました。従来の技术と比较して、非常に省スペースに设置することができることから、内部に展示施设があり设置スペースに制约のあった熊本城天守阁の耐震改修工事に採用されました。
ブレーキダンパーは、中小地震时には高い刚性で耐震性能を向上させ、大地震时には揺れのエネルギーを吸収するダンパーとして有効に働きます。オイルダンパーは中小地震から大地震までダンパーとして効果を発挥するもので、この2つのダンパーを交差して组み合わせたユニットが、今回开発したクロスダンパーです(図1)。
これまで、ブレーキダンパーとオイルダンパーを设置する际は、それぞれを柱と梁に囲まれた空间(构面)に设置していたため、二构面の设置スペースが必要でした。クロスダンパーは、一构面に设置できるため、设置场所の确保が难しかった建物でも高い耐震性能と制震効果が得られます。また、设置箇所数を削减できるため、耐震改修工事のコスト低减と工期短缩も実现します。
クロスダンパーは、中国p站が施工中の熊本城天守阁復旧整備事业における耐震改修工事での採用が决まりました。2016年の熊本地震で损伤を受けた天守阁の耐震改修工事では、地震时の揺れを効果的に低减することが求められており、展示施设を有する天守阁内の限られたスペースの中でも、高い耐震性能と制震効果が得られるクロスダンパーが高く评価されました。
実大モデルによる実証実験の様子を动画でご覧いただけます
(动画再生时间:1分6秒)
クロスダンパーの特长は以下のとおりです。
2つの耐震要素を组み合わせて省スペース化を実现
既存建物の耐震改修では、构面に耐震用のブレースや制震ダンパーを设置します。人の动线の确保など建物利用の制约を减らすためブレースなどを设置する构面数が最小限となるよう计画しますが、建物内にはこれらを设置できる构面が少ないのが一般的です。これまで、耐震用のブレースと制震ダンパーを设置する场合は二构面が必要であり、通路をふさがねばならないなど、既存の动线を阻害することがありました。
クロスダンパーは、2つの异なる机能を持つ耐震要素をユニット化することで省スペースでの设置を可能とし、人の动线を阻害することなく耐震性能と制震効果を确保します。高い刚性を有するブレーキダンパーの主材部分に贯通孔を设け、制震効果を発挥するオイルダンパーを贯通させることで同じ轴线上に配置し、ねじれが生じない构成としています。この贯通部分には、十分な余裕を持たせることで、それぞれの耐震要素は干渉せずに効果を発挥します(写真1)。
さまざまな大きさ、特性の地震に対応可能
クロスダンパーは、中小地震时にはオイルダンパーが揺れを制御し、大地震时にはオイルダンパーに加えてブレーキダンパーが地震のエネルギーをさらに吸収して揺れを抑えるため、さまざまな大きさの地震に対して优れた制震効果が得られます。
また、建物が変形する大きさにより効果が変化するブレーキダンパーと、建物が変形する速度により効果が変化するオイルダンパーは、それぞれ最大の効果を発挥するタイミングが异なるため、さまざまな特性の地震に対して柱?梁に过大な力が作用することを防ぎます。通常の耐震改修では、大地震时に建物が倒壊せず人命が确保できることを目标耐震性能としていますが、これに加えてクロスダンパーの持つ优れた制震効果により建物の持続的な利用が可能となります。その安全性は、実大モデルによる実証実験と数値解析モデルによるシミュレーションにより検証、确认しています。
设置作业の削减によるコスト低减?工期短缩
既存建物の耐震补强工事にかかる费用は、设置场所となる构面の解体復旧や耐震用ブレースや制震ダンパーといった耐震要素の设置などに関する作业费が大部分を占めます。特に构面の四辺の枠材を既存の柱?梁と一体化する作业に手间がかかりコストや工期の増大を招くうえ、それに伴う騒音?振动?粉じんといった环境への対策にも苦虑していました。クロスダンパーは、设置箇所数を従来よりも半减できるため、コストの大幅な削减と工期の短缩が可能となり、さらに耐震改修工事における建物利用者の环境も改善します。
中国p站は、耐震要素の设置场所、箇所が制限される集合住宅、病院や商业施设などこれまで十分な耐震、制震対策が难しかった建物を対象にクロスダンパーを积极的に提案し、建物利用者のさらなる安全?安心に贡献していきます。
以上
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大林組 CSR室広報部広報第一課
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