免震システムとは?




誰もが 「地震に強い安全な住まいが欲しい」と願うのではないでしょうか。
その願いを叶えるために、これまでは頑丈な家を建てて自身から家を守ろうという考え方や工法が一般的でした。 しかし家が壊れなくても、家の中で家具が転倒したりガラスが割れたりすることで、人々が危険にさらされる場合がありました。
そこで、地震の揺れ自体をほとんど伝わらなくしてしまおうとの発想から生まれたのが免震システムです。 また、免震住宅は風でよく揺れ、台風の時などは非常に心配だといわれています。
そのような不安を完全に解消するのが、IAUが独自開発した風揺れ固定装置です。
免震システムの特徴


免震とは、建物の足元を地面から切り離し、その間に免震装置を組み込んで地震の激しい揺れを受け流す構造です。

そのために、建物が受ける地震力は従来の耐震構造に比べて大幅に低減され、建物の安全性が向上するとともに、建物内の人々や家具、設備機能も安全に保つことができます。
IAU型免震システムの一番の特長は、その高い免震性能にあります。
ボールを用いた転がり免震支承を採用しているため、小さい地震から免震し、大きな地震にも非常に高い免震性能を発揮します。 地震動に対し、耐震構造では揺れが1.5~2倍近く増幅されますが、免震構造では、最大加速度値で1/10程度になります。
耐震と免震の2階同士で比較しますと、耐震の揺れに対して免震の揺れは、1/14程度になります。(阪神淡路大震災の神戸海洋気象台観測の場合)
■ IAU免耐震システムの概要
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型免震システムは以下の特長を持ちます。
・軽量な住宅にも対応でき、非常に高い免震性能を備える
・風で揺れず、地震後の残留変位もない
・共振が起こらず、捩れ/引抜き防止機能も併せ持った、万全の免震システムです。
■ 電気不要の全自動・停電しても大丈夫!
IAU型免震システムは電源等が全く不要で全自動です。
特に風揺れ固定装置にその特長があらわれます。風揺れ固定装置は、地震力をセンサーが感知し、建物と基礎との固定を自動的に解除して免震状態とし、地震後自動的に固定状態に戻すものです。
この固定装置の一連の動きは地震の力のみを利用して行われるため、電源設備等を一切必要としません。
■ 究極のコストパフォーマンス!
これまでの積層ゴム型免震装置や、他の滑り・転がり型免震装置は非常に高額でした。
IAU型免震装置は、高性能でありながらシンプルな機構のため、従来の免震装置に比べて格段に低価格となっており、優れたコストパフォーマンスを実現しています。
免震システム図解



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制御機能が、安全に回転を抑止します。

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。

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。

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1~4の動作を、全く電源を使用せず、全自動で行います。
実績データ


左図は阪神淡路大震災の神戸海洋気象台波NS(90kine)による実大実験結果です。
耐震構造と免震構造住宅、
それぞれの2階床で比較すると、
[耐震構造]1416gal に対し、
[免震構造]99gal となり、
免震構造住宅は揺れの加速度を耐震構造住宅の1/14にまで低減しています。
※図中の青い折れ線が地震の揺れの大きさ、ピンク色の折れ線が耐震構造住宅の揺れの大きさを表し、赤い折れ線が免震住宅の揺れの少なさを表しています。
※kine:速度の単位で、cm/secを表します。
※gal:加速度の単位で、cm/sec 2 を示します。
IAU型免震システムでは、実大実験(国内外の地震波数百波での実験、本邦初の東海地震想定波による実験など)を計10回行っており、安全性を確認しております。
例)木造2階建て住宅(延床面積135.8m 2 )に阪神淡路大震災の最強地震波(神戸海洋気象台観測波)増幅波等を加振。 全108回の加振を行い、836galの地震入力に対し、94.6galまでの低減効果を立証。室内机上の花瓶・コップ等も1つとして倒れなかったという結果が得られました。
>>IAU型免震について
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