HOME » 制震装置SZ-W
SZ-Wは在来工法専用の制震装置として開発しました。
SZ-Wは、繰り返しの地震にも能力を発揮します。
伝統工法を受け継いだ在来工法は耐震基準の強化とともに進歩し、予測される大地震にも倒壊の心配がなくなりました。
しかし、強化したゆえにかえって部分的破壊を引き起こすおそれや連続する大地震への対策はまだ充分とはいえません。
制震シールドＳＺ-Ｗは建物にかかる過剰な地震力を熱に変えて消耗させる方法で建物の揺れを約半分に抑えることができる画期的な装置です。
揺れを少なくすることで構造体への負担が減り、繰り返しの地震に対しても耐震能力を維持することが出来るようになります。
確実な制震効果を得るために、一棟毎の地震波に対する応答シュミレーション計算を行います。
どんなに画期的な制震装置でも、ただ付けるだけで効果を期待するのでは科学的な計画とはいえません。
制震シールドは開発に携わった木構造研究者自ら設置予定の建物についての応答シュミレーションを行います。
応答シュミレーションというのは地震時の建物の揺れを解析しどれほどの効果が発揮されるのかを予測する計算のことです。
一般論ではなく現在計画中の建物そのものを計算対象にしています。
建物の偏心率を0.15以下に抑え、制震効果が正しく働くように配置された条件下の計算結果証書を施主にお渡しいただくことでより信頼性を高めることが出来ます。
耐震対策には現在3つの方法が使われています。
高減衰ゴム
制震装置に使われる高減衰ゴムは、運動エネルギーを熱エネルギーに変えてしまう特性を備えたゴムです。
ボールにして落とすと殆ど跳ねずに静止します。ボールは床に落ちた瞬間に落下エネルギーを熱エネルギーに変更してしまうからです。
また、高減衰ゴムは強い力に耐えて大きな変形にも追従しなければなりません。
制震装置の心臓部にあたるこのゴムの配合は、最も機密度の高い情報であり、そのデーターは明らかにされておりません。
制震シールドに装備されている高減衰ゴムは、使用量の多いこの装置専用に配合されたもので、15トンの力に楽々耐え、安全変形率300％以上、耐用年数90年以上という驚異的な性能を誇ります。
高減衰ゴムの反発実験
※約1ｍの高さから落下させています。
高減衰ゴムの反発実験動画です。
向かって右が一般的なゴム、左が高減衰ゴムです。
高減衰ゴムでは、反発エネルギーが熱エネルギーに変換され、殆ど弾まない様子が確認できます。
まずは耐震ありき
制震装置はそれ単体で効果を発揮するものではありません。
地震力を受け止めて制震装置に伝えるためには、建物の耐震性が確保されている必要があります。
制震を行おうとする建物は、少なくとも建築基準法規定以上の耐震強度を備えていることが前提です。
地震の周波数による特性
周期1sec以上の長波による地震では、耐震性のある家は建物全体が耐力壁によって一体化されて動きますので制震装置は必要ではありません。
しかし、日本の地震の多くは周期0.2～1secの短波振動です。
短い周期の地震に対して耐震性のある建物の揺れは大きくなる傾向があります。
この大きな揺れのエネルギーにブレーキをかけるのが制震装置の役割で建物の揺れは1/2程度まで抑えることができます。
地震エネルギーを吸収する仕組み
地震によって柱が左右に動き出すと、加わった力は装置下部の制震装置に伝えられます。
制震装置では水平移動の力をデバイスピンを中心とした回転運動にしながら高減衰ゴムに伝えます。
高減衰ゴムは、伝えられた回転運動エネルギーを熱エネルギーに変換してしまいます。
繰り返しの地震にも効果はかわりません。
制震装置は動くことによる劣化がないので、耐用年数以内であれば何度でも同じ効果を発揮します。
施工性の良さと低コストを両立、地震波に対する応答シュミレーションも行います。
