すまい選びのお役立ち情報 すまいの基礎知識 〈すまい選び篇〉vol. 10 東日本大震災以降、地震に対する備えをする人も増えたのではないでしょうか?
建物はすべて「構造」で支えられています。柱や梁などの構造がしっかりしていてはじめて、建物は機能や安全を維持できます。構造は、人間の体で言えば骨格に当たる重要な要素で、台風や地震など自然の脅威から建築を守る役割を担っています。特に地震国・日本ではその重要度が高いことは言うまでもありません。 建物を支える構造形式には耐震構造・制震構造・免震構造があります。ここでは免震構造はどのような構造なのかを理解して頂き、その設計方法について説明します。 1. 免震構造とは 免震構造は、建物と基礎の間に積層ゴム等の免震装置を設け、地震による揺れが直接建物に伝わらないようにした構造です。つまり地震によって地盤が激しく揺れても、建物は地盤の揺れに追随せずゆっくり動くために、大地震時に構造体が損壊することはほぼ無く、建物が傾くといった地震の被害はほぼなくなります。 例えば、倒れてはいけない収蔵物を入れる美術館や博物館の収蔵庫の揺れの抑制や、ユサユサと揺れることで生じる建物の変形によって、天井などの仕上げ材が落下したり、ひびが入ったりすることへの被害及び損害への対策ができます。 ※1999年以降2017年までの免震建物及び制振建物の棟数のデータ集積結果/一般社団法人日本免震構造協会より 以上の特徴により、防災拠点施設や文化財建築物など、高度な耐震性能を要求される建物によく使用されています。 ただし、免震装置そのものは、地震のエネルギーを一手に引き受けることになり、大きな変形を伴うため、免震装置自体の強度や維持管理の方法、動きに追従するためのとりあい部分の隙間の大きさ(クリアランス)や設備配管の材質、動きを吸収する機構の設置など、さまざまな設計上の工夫が必要です。 この免震構造には大きく分けて、「基礎免震」と「中間層免震」にがあり、メリット及びデメリットは以下になります。 2. 免震構造の設計方法 免震構造は地震応答解析(時刻歴応答解析)という複雑で高度な設計(難易度が高い)が求められ、構造設計の様々な局面では、経験を積んだ構造設計者の判断が必要となります。この地震応答解析とは、地盤や建物の各部がどのような力を受けるかなどを調べるために、地盤および建物・構築物を適切な解析(計算)モデルに置き換え、設計用の地震動を計算し、各位置が受ける力と揺れの大きさを算出することです。 また、免震構造の構造安全性の確認を行う場合は、「告示」「性能評価(大臣認定)」「評定」「レビュー」のいずれかの方法があります。 「告示」は、平成12年建設省告示第2009号の第6に書かれた方法(「告示第6の方法」といいます)で免震建築物を設計した場合には、一般的な検証方法として確認申請のみで済みます。ただし、告示第6の方法を適用するためには条件は次の三つになります。 「告示」以外で免震構造物の確認申請を行う場合は、構造安全性を地震応答解析(時刻歴応答解析)によって確認する必要があるため、国土交通大臣の認定(性能評価)を受ける必要があります。また「評定」「レビュー」については任意となります。 3.
包絡解析法とは 包絡解析法とは、建物への入力エネルギーと免震層の吸収エネルギーのバランスを考慮することで、免震層の応答変位や応答せん断力係数を予測する解析法です。免震構造は、免震層に地震動のエネルギーを集中させる明快な構造なので、地震動による建物への入力エネルギーが免震層で全て吸収されると仮定できます。そのため、…… 2. 地震時の入力エネルギー 免震建物への入力エネルギーを計算してみましょう。建物基礎部には、免震層としてアイソレータとダンパーを使用し、地震エネルギーの吸収は免震層のみで起こるものとします。この時、入力エネルギーと吸収エネルギーは以下の式で表されます。 W e (t)+W p (t)=E(t) ここで、W e (t)はアイソレータの弾性ゆがみエネルギー、W p (t)はダンパーの消費エネルギー、E(t)は地震動による建物への入力エネルギーです。いずれも、時間(t)の関数です。計算を簡略化するために、免震建物は1自由度系振動モデル(一方向のみに振動する)と仮定します(図1)。 図1:1自由度系振動モデル 地震動による免震建物への入力エネルギーは以下の式で表されます。 ここで、…… 3. 免震構造とは 場所. 地震時の応答モデル 包絡解析法では、アイソレータの復元力特性は弾性型、ダンパーの復元力特性は完全弾塑性型を有していると仮定します(図2)。弾性型では荷重に比例して変形量が増大します。完全弾塑性型は、ある荷重までは比例して変形量が増え、ある変形量以上では荷重が増えないモデルです。 図2:弾性型と完全弾塑性型に荷重を加えた際の変形量 このようなモデルでは、最大変形量δ max が生じたときのアイソレータとダンパーの吸収エネルギー量は以下のように表されます。 4. ベースシア係数とは ベースシア係数とは、地震時の建築物の最下層に生じるせん断力を建築物の重量で割った値(層せん断力係数)です。図4に、多質点系振動モデルを示しました。一般的に、…… 5.
ヘインズのTシャツパックって、赤、青、ゴールドって3種ありますよね、、。 赤はなんとなく直ぐへたって 赤はなんとなく直ぐへたってしまうので、今は青をよく買ってますが、 ゴールドも気になりますが、ちょっとお高いですよね、、。 好んでゴールドを買ってらっしゃる方、お薦めポイントを教えて下さいませ。 1人 が共感しています 確かに赤ラベルは他のものに比べてすぐにへたります。 理由は素材によります。 赤ラベルは綿100%です。 青ラベルは綿・ポリエステルの混合です。 ゴールドラベルは綿100%ですが、赤に比べると防伸処理をした糸を使用している為、赤に比べるとへたりにくくなっています。 個人的には、へたり感が好きなので赤ラベルを使用しています。 基本的にヘインズはTシャツではなく、下着ですから・・・ 4人 がナイス!しています