日本国土開発の免震技術

ゆれガードシステム

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■ ゆれガードシステムの検証実験

ゆれガードシステム性能実験

振動実験の状況

■低床免震システムの実証実験

1 開発時実験(偏心荷重) 動画
2 オフィス機器類装備による実験 動画

■ゆれガードクロスの実証実験

3 薬品棚設備による比較実験 動画
4 美術品展示による比較実験 動画

免震装置(支承)単体の実験

免震装置(支承)単体で行った三次元振動台を用いた動的加振実験

◎基本性能試験

免震装置(支承)単体で荷重依存性・加速度低減性など基本性能を把握

  • 無載状態
  • 300kg
  • 最大2.5ton

左より無載荷状態、300kg、最大2.5tonまで(JQA認定試験にて)

加振条件

1軸正弦波、観測地震波(3軸)JQA指定応答波(1G)など

試験結果

荷重変化に対して、免震性能は一定で100gal前後の応答値となった。

◎耐荷重試験

耐荷重2.5tonの錘を載荷し、支承本体、レール・ボール等の疲労度を確認。

試験法

正弦波1Hz 振幅±50mm、300往復(60往復×5回)連続加振 載荷重=2.5ton(写真参照)

  • 加振中の様子
    加振中の様子
  • 加振後のレール状態
    加振後のレール状態
試験結果

加振中の挙動も安定しており、200往復を越えたあたりから小さい摩擦音を生じたが、動きや応答性状に特に変化はなく、問題なかった。
試験後のレール&ボールの状況を観察したところ、レールに殆ど損傷はみられず、ボールの表面処理膜の一部が箔となってレール周辺に確認された(写真参照)。

床免震システムの実験1

単体での性能把握が完了し、フレームを実装した状態(床面積:6.25~10.5m²)でのシステムとしての実証実験を行い、本免震システムの妥当性を確認しました。

◎性能試験(偏心荷重・集中荷重・指針積載荷重)

建築物荷重指針(日本建築学会)に則った荷重で偏心・集中・全面載荷させ、免震性能に変化がないことを実証。

  • 無載荷
    (1)無載荷(仕上げ有り)
  • 平均荷重
    (2)平均荷重
  • 指針積載荷重
    (3)指針積載荷重(560kg/m²)
  • 無載荷
    (4)無載荷(仕上げなし)
  • 偏心載荷
    (5)偏心載荷(仕上げなし)
  • 中央集中載荷
    (6)中央集中載荷(仕上げなし)
荷重条件
  • (1)無載荷
  • (2)平均荷重880kgの錘を集中・偏心・均等配置
  • (3)指針荷重(560kg/m²)を全面に載荷(計3.7ton)
加振条件
  • (1)正弦波加振 1Hz ±50mm
  • (2)JMA KOBE 1995:80, 100%
  • (3)標準三波:50cm/s EL CENTRO 1940, TAFT 1952, HACHINOHE 1968
  • (4)上下方向ランダム波:0.5-49Hz
測定項目
  • (1)加速度:3箇所各3軸(計9ch)
  • (2)変位:水平XY2方向(計3ch)
入力波形最大加速度
波形名(観測波) 加速度(cm/s²):gal 計測震度(気象庁震度階)
X Y Z
EL CENTRO 314 511 206 5.8(6弱)
TAFT 497 432 103 5.9(6弱)
HACHINOHE 255 330 119 5.6(6弱)
JMA KOBE 617 818 332 6.4(6強)
積載荷重の考え方

既存建物の床に導入することを前提とした場合には、建築基準法上の積載荷重は地震力を加味した形で荷重的には小さい。また、建築学会「建築物荷重指針・同解説(2004年版)」においては、統計的に求まる基本積載重量に等分布換算係数等の諸係数を乗じて基本値を算定する事になっており、室用途毎に与えられている。本実験では、電算室用途350kgf/m²から係数を乗じた最大値を指針荷重として560kgf/m²を一応の最大値として与えた。

床免震システムの実験2

◎性能試験結果(偏心荷重・集中荷重・指針積載荷重)

実験の結果、偏心・集中載荷および載荷重の変化を与えても免震性能が一定で安定していることが実証されました。

結果:床仕上げ有り

載荷重に関わらず、応答値平均が90gal以下、250~818galの入力加速度に対して応答加速度は、ほぼ一定で概ね100gal以下です。また、床材のずれや異常は生じず、応答性状は安定していました。

床免震システムの応答変位と応答加速度の関係

入力と応答加速度の関係

床免震システムの応答変位と応答加速度の関係(左)、入力と応答加速度の関係(右)

結果:床仕上げ無し

偏心・集中荷重および指針荷重を与えましたが、それに関わらず、250~818galの入力加速度に対して応答加速度は、ほぼ一定で120gal程度でした。

床免震システムの応答変位と応答加速度の関係

入力と応答加速度の関係

床免震システムの応答変位と応答加速度の関係(左)、入力と応答加速度の関係(右)