投稿日：2008-07-09 Wed
■□ 免震工法は高価で採用をあきらめていた人へ朗報 □■前回の記事では久しぶりにスケッチアップを使い「地盤減震システム」の基礎モデルを描いてみました。スケッチアップは簡単に立体イメージを検討できる夢のようなソフトです。
減震工法のイメージが出来ましたでしょうか？
スケッチアップに関する以前書いた記事を読むさて今回記事ですが、「地盤減震システム」を採用して大地震に見舞われた場合、具体的にどのように建物が滑るのでしょうか。
●小さい地震や風が吹いただけでその都度建物が小刻みにすべってしまうのか？
●また大地震の時に１ｍも滑って隣の屋敷へ入り込んでしまう心配はないのか？
これには、ちゃんとしたシミュレーションがあります。
今回はついに、なんだかんだと伸ばしてきたその表を検証してみます。
今回の記事はちょっとマニアックな内容に感じるかもしれません。しかし「地盤減震システム」の原理に興味のある方や、実際にこれから新築しようと考えてるけど免震工法は高価であるため採用をあきらめていた人などには良い資料になるはずです。コメントを寄せてくれるとさらに資料価値が上がると思います。あっと驚く屁理屈のご協力をお願いしたいですね。
■□ すべる必要のないときにやみくもにすべっては困りませんか？ □■
> シートの滑り材ですからおっしゃる通りですよね！滑りっぱなし！ではいけません
> が、震度５強の地震（２００gal）が発生して始めてこのシステムが可動する様に設
> 計しております。（別紙添付資料参）（メーカー談）
表１−１ 振動数（周期）及び加速度による変位の検討表
２００ガル（震度５強）以下
▼（クリックして拡大）
▲摩擦係数「0.2」の滑りシートを入れて滑り実験した結果が、この難しい表なんですね。
地盤減震システムが滑り始める２００ガル（震度５強）以下の地点での挙動を表してます。
地盤が第１種から第３種へと軟弱になるに従い地盤が揺れる振動数が減って建物の変位（移動量）が増えていくのがわかります。1秒間に1回から2回揺れるんですね。一部の第3種地盤（軟弱地盤）でも震度５強の地震が来たとき建物の変位が5.07ｃｍであることがこの表から読み取れます。震度5強の地震では、たった5センチ程度しか地面は揺れないんですね。ちょっとイメージと違ったかな。
相対変位量が０ですから、震度5強の揺れでは地盤と建物がまだ滑ってないことが分かります。
■□ 震度７ぐらい揺れが大きくなると変位量はどうなりますか？ □■
> 地盤と基礎の間に滑り材が存在する事でこの共振現象が切 れ「振動数及び加速度に
> よる変位の検討表」にありますように各々震度でそれぞれの周期で考えた場合地盤面
> の変位と減震システムを利用した場合の変位を見て頂ければ○です。
表１−２ 振動数（周期）及び加速度による変位の検討表
５００ガル（震度７）程度
▼（クリックして拡大）
▲地震災害が甚大になる５００ガル（震度７）程度の地点での挙動を表す。
第3種地盤（軟弱地盤）で震度７の地震が来たときは地面は12.7センチほど変位してますが、建物がすべって地面の動きに１：１の追従をしてませんね。変位5.1センチですから、地面と建物は相対的に7.6センチずれたことになりますね。
表のオレンジ色の網掛け部分で、「地盤減震システム」が対応動作するよう設計されているということですから、震度７クラスの地震に対抗するには第2種地盤以上でなければ他の免震工法と同様、この「地盤減震システム」は採用できないということになります。
数値で表すと地耐力が20KN/ｍ2以上ということですから、通常は問題にならないでしょう。
その辺の検討は実際には現地地盤を表面探査法で調査した結果ということになるようです。
■□ 「共振現象を切る」とは、この場合どういうことをいうのですか。 □■
以前の記事にも書きましたが、建物の固有振動数とはその建物が最も揺れやすい振動数のことです。例えばブランコに乗って揺する場合、そのブランコの揺れるリズムに合わせて力を加えると、どんどん揺れ幅が大きくなっていきます。これを共振と言います。このように建物の固有振動数と同じリズムで揺すると建物の揺れ幅が大きくなってしまい、ついには倒壊につながるのです。
ですから、この共振をなくすために揺れが伝わる繋がりを縁切ればいいわけです。
地震発生時に地盤と建物が直接接触している場合、地面と建物が一体となって「１：１」の共振作用が起きてしまいますが、その間に緩衝材となる「滑り材」を入れてあげれば共振の縁切りをすることが可能になるのです。少し話がさかのぼりますが、それが震度５強の境で起こっている現象です。
▲神戸地震波を用い振動実験を行った結果が添付してくれた波形のデータですね。
確かに大きな振幅のみをカットしている様子がよくわかります。
■□ 人工地盤上の可動幅40cmに妥当性はあるか？ □■
「Ｍ」：断層や山崩れ等のイメージからも地震時は大きく地面が移動するのだと感じてしまいます。超巨大地震で建物が40cm以上動いてしまった場合どうなるのでしょう？
▲添付資料中に「想定地震波における振幅は、表ー１から10Cm以下とした」とありますが800galの地震で地盤の固有振動数が1.33ＨＺと想定したときに相対変位量が8.55Cmであるからですか？つまり想定地震波の範囲では10Cｍ以上はずれないと。
⇒その通りです
▲この資料には次のような付帯記述があります
想定地震波における振幅は、表-1から10�儖焚爾箸靴拭�また、養生シート（ﾎﾟﾘｴﾁﾚﾝ製）は振動に追従することが実験で確認された。
その寸法は表面波探査によって、検討する寸法。
但し根切れと基礎幅40�僂狼霏臙録漫∋楾�性を考慮して決めた。
表１−３ 振動数（周期）及び加速度による変位の検討表
８００ガル（震度７）以上
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▲阪神淡路大地震規模の800ガル（震度７）以上の地点での挙動を表す。
なるほど
ちなみに表によると固有振動数が０．１で５００galのとき地盤面の変位量が1266mmということですが実際ありえるのでしょうか？
⇒計算上ではそのようになります
■□ 余震が連続したときとかどうなるんでしょう □■
そうです。大地震につきものの余震はこの減震システムにとってやっかいですね。
震災後の位置復旧の仕組みはどうなってるのでしょう？
あっと驚きの仕組みが用意されています。それは次回記事に続きます。
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