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VOL.2 「マンションの免震・制震構造」耐震性に加え、デザイン性でも注目される免震マンション

2012年5月16日

免震イメージ図(提供:(有)エムエイチスリー)

免震イメージ図(提供:(有)エムエイチスリー)。免震装置により地震の揺れが低減される。そのため、建物への損傷が少なく、室内の家具も転倒しにくくなる。

震災以降広く知られるようになった、「制振」や「免震」といった建物の構造。主に地震に対する強さという点で、「耐震」に比べてグレードの高い構造である。しかし、両者の具体的なメカニズムやデメリットは、まだまだ認知が低いようにも思える。今後さらに普及が進むと考えられる先進の構造について解説する。


耐震性能の構造概念は
「耐震」「制震」「免震」の3種類

建物の耐震性能に関する構造として、「耐震」「制振」「免震」の3種類が存在する。「耐震」は、柱や梁、筋交いを頑丈に組み合わせ、地震の揺れに耐える構造をいう。最も広く採用され、なおかつ、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造などのいずれの構造にも共通して用いられる概念である。
かたや「制振」は、柔構造で建てられた超高層ビルの揺れ対策として考案されたもの。風や地震など揺れ全般に対処することから「制振」と表記することが多いが、鉄筋コンクリート造のマンションでは地震の揺れに特化した施策であることから、関連資料には「制震」の字を用いるのが一般的である。マンションに導入される制震装置は、各階に「オイルダンパーブレース」や「柱間型鋼板ダンパー」を備え付ける場合が多い。なかでも分譲マンションは、長寿命でメンテナンスの手間が少ない鋼板ダンパーが採用されやすい傾向にある。

柔構造(flexible structure)とは、剛構造(rigid structure)に対する用語で、建築物が受ける地震の力を柔軟な構造を用いて吸収することにより、 建築物の破壊を防ぐもの。

●地震力を建物に伝えにくくする「免震」構造

地面から建物に伝わる揺れを堅固な構造で耐える「耐震」や、柱梁などの骨格部分にダメージを与えにくくする「制震」に対し、揺れそのものを建物に伝えにくくする斬新なアイデアのもと開発された構造が「免震」である。
1970年代にフランスの小学校で導入されたものが、世界初とされている。日本では1983年に、積層ゴムの免震住宅第一号が誕生。現在、日本の免震建物は約3,000棟にのぼる。そのうちおよそ半分が、マンションである。
基本的なメカニズムは、地盤と建物を絶縁し、間に積層ゴムなどの「アイソレーター(絶縁体)」を挟み、横揺れの地震力を低減させる仕組み。また、いつまでも揺れ続けないように「ダンパー」を組み合わせる。アイソレーターは建物の柱の下部に据え置き、ダンパーは「免震ピット」のなかの別の場所に設置するケースが多い。積層ゴムの中心部に鉛が組み込まれた装置は、アイソレーターとダンパーの両方の役割を担うタイプである。



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