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制震・免震技術

制震技術

ハニカムダンパ

ハニカムダンパは、壁や梁などの構造躯体に組込み、揺れを吸収させるシステム
建物に加わる大地震のエネルギーをダンパで吸収することによって、建物本体の損傷を防ぎます。

ハニカムダンパイメージ

特徴

  • 地震による揺れを低減
    震度5以上の大きな揺れに特に効果を発揮します。
  • 超高層から低層まで、既存建物にも適用可能
    高層・超高層に特に効果的ですが、中低層にもすぐれた制震効果を発揮します。また、既存建物にも容易に適用できます。
  • 広々とした居住空間の実現
    ダンパは建物の骨組の一部となるため、建物の内外観に影響を及ぼしません。
  • 構造体コストを低減
    建物の受ける地震力が低減されるため構造体の軽量化→コストの低減化をはかることができます。
  • 低コスト、メンテナンス不要
    ダンパは素材コスト、製造コストともに安価。また、耐久性に優れているためメンテナンスが不要です。
  • 橋脚の耐震安全性確保
    橋脚部にハニカムダンパを適用して、地震エネルギーを吸収させる工法です。

原理

ハニカムダンパはハニカム状の開口を有する鋼材を大きく塑性変形させて振動エネルギーを吸収する履歴型ダンパです。このユニークな形状によって鋼材の弾塑性を活かし、地震エネルギーを効率よく吸収します。

ダンパは壁や梁の一部として組み込まれるので、建物の使用勝手にはまったく支障なく、最も効果的な部位に建物の計画に適した形で設置することが可能です。

原理
ダンパの設置パターン

壁に組込む
=ウォールダンパシステム(WDS)

ウォールダンパシステム(WDS)

梁に組込む
=ビームダンパシステム(BDS)

ビームダンパシステム(BDS)

ブレースに組込む
=ブレースダンパシステム(BrDS)

ブレースダンパシステム(BrDS)

間柱に組込む
=ポストダンパシステム(PDS)

ポストダンパシステム(PDS)

性能

特性確認実験

ハニカムダンパの性能は、実用化に先立って、振幅レベルと形状寸法をパラメータとした実験を繰返し、そのエネルギー吸収能力、弾塑性復元力特性、および形状寸法の影響について確認しています。
実験の結果、当ダンパの履歴ループは大きな面積を描き、高いエネルギー吸収能力を有することを確認しました。

特性確認実験

地震応答解析

ハニカムダンパを用いた場合の制御効果は、地震応答解析により確認しています。極めて稀に起こる大地震に対して、ダンパ設置によって最大応答せん断力・最大層間変位共に約20~30%程度低減させることができます。
またこのときダンパが吸収するエネルギは、ダンパのエネルギー吸収能力の約1/2~1/4程度であるため、1回の大地震で破断することはなく、交換しなくても十分な余裕があります。

地震応答解析