地震で損傷の少ない工法ってなんですか？ その2

[住まいに詳しい人]

引き続き、意見交換をお願い致します。

【前スレ】
http://www.e-kodate.com/bbs/thread/205278

[601: 野次馬]

>599
どの程度の耐震補強をしたか不明ですが、耐慎等級は当てにならない（信用できない）
と古い建物も耐震補強とリフォームをすれば長く住める（100年とか）ということか？

[602: 匿名さん]

＞601
それは判らない基礎まで試験してない、古いと鉄筋がない。

[603: 匿名さん]

５００年一度の暴風て、風速何メートルくらいですかね？

[604: 匿名さん]

>493
>ＩＡＵ免震は、
>・地震加速度がいくら大きくても良いように、
>・地震速度もいくら大きくても良い
そうなんですか！

でも、ＩＡＵさんのページでは
>「免震」が対象とする地震の応答スペクトルが決まっており、地震の範囲が決まっています。それ以上は「無損傷」というわけにはゆきません。
http://www.iau.jp/110502TVmenshin.htm#hosoku2
とあり、「実大振動実験の結果に基づく」として
最大加速度約２４００ガルから「損傷の可能性」と
しっかりと明記してあります。


最大加速度でも目安があるくらいですから、
それより建物被害との関係がある最大速度カインも
当然に限界値の目安というものがあるでしょう。

ＩＡＵさんでは、
最大加速度を実験結果に基づいて出しているわけですから、
最大速度もそれと同様に公開されている実験結果から
Tarzana増幅波１１４カインやJMA神戸増幅波１１０カインあたりが
目安となると考えるのが自然ではないでしょうか。


>493
>速度にこだわる人がいますので、
建物被害と地震動を考えるときは加速度よりも速度を大切に考えたいのです。
ＩＡＵさんのページではgalが頻繁に登場し、ガル偏重の感があります。


それでも
>ＩＡＵ免震は、
>・地震加速度がいくら大きくても良いように、
>・地震速度もいくら大きくても良い
というのが真実であれば、それはそれでスゴいことかと思います。

[605: 匿名さん]

＞604

＞493の
＞ＩＡＵ免震は、
＞・地震加速度がいくら大きくても良いように、
＞・地震速度もいくら大きくても良い
＞ただし、ＩＡＵ免震にとっては、免震皿の大きさの問題だけの問題です。
の
＞ただし、ＩＡＵ免震にとっては、免震皿の大きさの問題だけの問題です。
を抜いてしまうと、意味が変わる。
わざとやっているのだろうか。

[606: 匿名さん]

>605
ということは
これまでにIAU免震を付けてしまった場合や、
これから既存の大きさの免震皿のままで付けようとする場合は
やはり関係あって、限界もあるということでしょうか。

[607: 匿名さん]

>>604
「ＩＡＵさんのページではgalが頻繁に登場し、ガル偏重の感があります。 」

実大実験の計測結果は、加速度計でやる。
それを積分計算で、速度、変位と出していく。
だから公式値は加速度なのだ。

実大実験をやったことがないのだろう。
実大実験をしていないと、こういう勘違いをする。

[608: 匿名さん]

＞604

＞ＩＡＵ免震は、
＞・地震加速度がいくら大きくても良いように、
＞・地震速度もいくら大きくても良い
＞ただし、ＩＡＵ免震にとっては、免震皿の大きさの問題だけの問題です。
の説明。

http://www.e-kodate.com/bbs/thread/205278/all/
のNo.793から

建物を倒壊させるのには、
１．「一定以上の加速度」
２．上記の加速度で「一定時間継続」（「変位」と言い換えても良い）
の両方が必要です。

加速度が一定時間働く ⇒ 加速度を時間で積分 ⇒ 「速度」

と言うことになります（「加速度」の単位は、cm/s2（gal）、それに対して「速度」の単位は、「加速度」の時間積分で、cm/s（kine）です）。

よく言われるのは、「等速運動」では、いくら「速度」が大きくても、倒壊はしません。
地球の公転速度、自転速度は、非常に大きい速度ですが、その上の建物は、倒壊はしません。
しかし、地球が、公転、自転を突然やめれば、地球上の建物は、一瞬にして木っ端微塵になります。
その「速度の変化」が「加速度」です。
だから、破壊力を決めるのは「加速度」ですが、その「加速度」も、一瞬の僅かな時間では破壊力は無く、一定時間継続することで、破壊力そして倒壊させる力を持つのです。

以上のことから、
建物を倒壊させるには、加速度が、まず重要で、そして、その継続時間です。
すなわち、
建物を倒壊させるには、「一定以上の加速度で一定時間継続」です。
そこで、「加速度を時間で積分」⇒「速度」を、建物の倒壊・全壊率の指標として使っているのです。


次に、この１．２．の、建物を倒壊させる地震力に対しての、
転がり系のＩＡＵ免震による免震効果の説明をすれば、

１．「一定以上の加速度」の低減について
フラットな免震支承であれば、
免震建物への入力加速度＝９８１gal×摩擦係数
　　　　　　　　　　　≒１０００gal×１／１００
　　　　　　　　　　　＝１０gal
で、
これは、地震加速度１千galであろうが、１万galであろうが、１億galであろうが、免震建物への入力加速度は、１０galになります。
実際は、「免震皿の勾配」によって、４０gal程度になるようですが、地震加速度の大きさによらず、免震建物への入力加速度は、一定になるタイプです。
これは、直下型地震を考えた場合の、非常に大きな地震加速度に対して、極めて有利な点です。

２．「一定時間継続」（「変位」）の対応について
このこと、つまり「変位」対応については、
「免震支承の皿の大きさ」＋「変位抑制装置」＋「地盤の限定」で対応しているようです。
変位抑制に特化した「変位抑制装置」を装備しているのは、ＩＡＵ免震だけでしょう。
さらに、特注品として、大きな免震皿も用意しているようです。

この１と２で、
建物を破壊させ倒壊させる地震力を、限りなく小さくしている。
地震の加速度が１千galであろうが、１万galであろうが、免震建物への入力加速度は、一定になる、それもきわめて小さい。
「耐震（非免震）」では考えられないメリットです。
「耐震（非免震）」では、強度、耐力アップに限界もありますし、物が飛ぶ、建物中の揺れを低減できることは不可能です。
今後襲ってくる首都直下地震の震度７に対しての極めて優れた対策になるでしょう。

[609: 匿名さん]

>速度、変位と出していく。
ガルだけでなく、それらも出せば良いのに。

>実大実験をやったことがないのだろう。
施主がやるわけないでしょう。


ガルだけでなくカインも知って考えたいということですよ。

>物を壊す原動力として地動がもっているエネルギーの大小は、加速度よりも速度の大小に依存している
>地震と建築 (岩波新書) 大崎順彦1983年
http://www.geocities.jp/grapmasa2/masa/33index.html
>最大加速度と被害は、比例しない
>(株)構造ソフト
http://www.kozosoft.co.jp/gijyutu/s04.html
>構造物の被害は、最大加速度に比べ最大速度と良い相関があるといわれている。
>防災科学技術研究所 青井真
http://www.k-net.bosai.go.jp/k-net/topics/chuetsuoki20070716/pgav5v200...
>地震動の最大加速度（ガル）の大きさよりも最大速度（カイン）の大きさの方が建物の被害状況とよく一致することが知られている
>JSCA日本建築構造技術者協会
http://www.jsca.or.jp/vol3/15tec_terms/200403/20040320-1-view3.php

[610: 匿名さん]

>608
>特注品として、大きな免震皿も用意しているようです。

特注品じゃない標準品の場合をまず知りたいです。
次に、標準品で付けた場合に後で容易に特注品に変更できるんでしょうか。

[611: 匿名さん]

＞606

ＩＡＵダンパーは、過大変位抑制ダンパーです。
それによって対応でしょう。

＞576参照
> ＩＡＵ免震は、
> ダンパー無しで、阪神大震災で最大加速度の神戸海洋気象台観測波の実大実験ができる。
> なぜなら、ＩＡＵ免震は、固有周期のない免震で、共振の恐れの無い免震だから。
> だから、他の免震システムのような共振抑制ダンパーは必要ありません。
> ではなぜ、ダンパーをつけているのか。
> ＩＡＵさんのダンパーは、過大変位抑制ダンパーで、想定以上の地震変位のため。
> 上記の神戸海洋気象台観測波自体が、現行建築基準法の４００galに対して２倍程度大きく、想定外と言えば想定外だが、このクラスは、ダンパー無しでも大丈夫。それよりも大きい地震２４００galでも大丈夫なように、想定外の地震対応のため。
> 要するに、このような装置は、他の免震システムにはない。
> ＩＡＵさんは、必要以上のことをやっている。

この「過大変位抑制ダンパー」の能力によって対処でしょう。

[612: 匿名さん]

無損傷の限界値として最大加速度2400ガルが記載されていますが、
>608
>速度が１千galであろうが、１万galであろうが、免震建物への入力加速度は、一定になる、それもきわめて小さい。
のであれば、最大加速度の限界は無い、と記載しないのは何故でしょうか。

[613: 匿名さん]

＞612
ＩＡＵさんは、実大実験の結果のみを掲載しているのでしょう。

[614: 匿名さん]

＞612
ＩＡＵさんは実大実験結果のみの掲載のためであり、
現在の実験場の、最大加振限界が、約３Ｇだから（その限界に近い約２．９Ｇ（２８０７gal）までを行っている）。
それと、その時期時期の実際の地震波に基づいているためでしょうね（増幅はあっても）。

[615: 匿名さん]

じゃあやはり速度や変位量も掲載すれば良いのに。

[616: 匿名さん]

>614
実験結果に基づくのであれば。
２８０７ガルではなく約２４００ガルとしているのも
何か理由があるんでしょうか？

[617: 匿名さん]

＞615

＞607を参照して、続ければ、
例えば、
実大実験結果も加速度のみで、それと同じでように、地震観測結果も加速度のみ。それから積分して、速度　変位を出す。
その結果、
＞587のように、同じＪＲ鷹取波であっても、
☆兵庫耐震工学研究センターのデータ
　　加速度(gal) 速度(kine) 変位(cm)
NS　　641.7　　　149.2　　　 86.33
EW　　666.2　　　117.0　　　 37.78
UD　　289.5　　　 16.50　　　11.15

☆ＪＲ鷹取波を観測した、鉄道総合技術研究所のデータ（1996）
　　加速度(gal) 速度(kine) 変位(cm)
NS　　606　　　　127　　　　 35.1
EW　　657　　　　127　　　　 33.5
UD　　279　　　　 17.3　　　　4.7
合成　743　　　　166　　　　 44.8

＞変位は、86.33cm／35.1cm≒２.５　２．５倍の差は大きい。
＞なにぶん、２回積分だから、差は大きくなるが・・・大きすぎる。

これだけ違う。

加速度　→　速度　→　変位
と積分するたびに、大きな誤差が出る。

上記の日本を代表する公的機関でも上記のような差が出る。

だから、信頼性の問題があって、「速度」、特に「変位」は、出しにくいでしょうね。

[618: 匿名さん]

＞616
別の、違う実験でしょう。

[619: 匿名さん]

>476によれば、周期もわからない最大加速度（ガル）だけでも
信頼性の問題が残ることになりませんか？


また、誤差が出るのだとしても、
実大実験結果として速度も示しているメーカーや研究もあることから、
重要な地震動の成分指標である速度や変位量を示さない理由が
「出しにくい」だとは個人的には疑問が残ります。

ＩＡＵも、Tarzana増幅波の実験については
１１４カインと明示しているわけですし。


>618
>別の、違う実験でしょう。
限界値として示すのに、なぜ大きい加速度の実験結果のほうを
採用しなかったのでしょうか...という意です。

[620: 匿名さん]

>608
>これは、地震加速度１千galであろうが、１万galであろうが、１億galであろうが、免震建物への入力加速度は、１０galになります。実際は、「免震皿の勾配」によって、４０gal程度になるようですが、地震加速度の大きさによらず、免震建物への入力加速度は、一定になるタイプです。

ＩＡＵの実験結果を眺めていて、ふと疑問に思ったのですが、
建物２階応答加速度が１０ガルや４０ガルよりも低減されておらず、
また入力加速度の大きさによってまちまちなのですが、
免震建物への入力加速度は一定になるわけではないのでしょうか。
http://www.iau.jp/m-6.htm

例えば、限界最大加速度として採用している
Tarzana増幅波2376.5ガル（EW方向）に対して、
建物２階応答加速度は183.5galとなっています。