UFO-Eってどうよ？

[住宅検討中さん]

UFO-Eについて語りましょう
減震装置UFO-Eについての情報を求めています。

[736: 匿名さん]

https://www.smrci.jp/products/
UFO－Eは水平部を一定量移動すると勾配部で摩擦係数を大きくしてブレーキがかかるようにしてる。
MSーSSBは曲面でスムーズな変化にしてるがUFO－Eは2段階の変化にしてる。

[737: きえふ]

ブレーキがあろうとなかろうと、ガタのある物が止まるときにはインパクトがかかるよね。
先日、実物を見せてもらって、
断熱基礎・気密タイプを念入りに指で撫でてみたけど摩擦面にこのような段差は無かったよ。

[738: きえふ]

PDF見たけど　皿バネがいい働きをしそうだね。

[739: 匿名さん]

＞接触面は完全に平らでした。
＞気密化しやすい層厚5.5mmの薄型でも、金属摩擦板はしっかりとWブレーキで減震します。
上記が記載されてるから平ではない。

[740: 名無しさん]

UFO-Eの取付って土台幅内の収まってないとNGですか？我家のUFO-Eの１つが土台から1センチくらい外側にはみ出てるんですが・・・

[741: 匿名さん]

UFO-Eの設置数や設置場所は融通が有るようです、多少の数の増減は有る。
1つの、ずれなどは問題ないと思います。

[742: 名無しさん]

>>741 匿名さん
ありがとうございます。
少し安心しました。もう棟上げも終えてるので、NGならどうしようかと思っていました。
ただ、これからの工事でルーズな箇所がないか心配になりました(^^;)

[743: 匿名さん]

>>742
基礎ボルト部以外ならバールで少し土台を浮かして移動させるのは可能と思う。

[744: 匿名さん]

>>743追記
やるならバールで基礎コンクリートを欠かないように業者に注意をした方が良い。
コンクリートは脆い、端は欠けやすい。

[745: 名無しさん]

>>744 匿名さん

>>744 匿名さん
ありがとうございます。
ズレているのはどうもアンカーボルトがある場所のようです。ただ、他にも大小のズレが認められます。
話がそれますが、アンカーボルトは土台芯から外れるのはよくある事なのでしょうか？
素人質問で申し訳ありませんが、ご教示ください。

[746: 匿名さん]

>>745
普通はそんなには　ずれない。
俗に言う田植えで施工すると時間に追われて施工が杜撰になる。
アンカーボルト田植え
https://oshiete.goo.ne.jp/qa/954790.html

[747: 匿名さん]

大きな地震だと広い範囲で10㎝とか20㎝くらい地面が動くらしいが、可動範囲5㎜でどのくらい建物の揺れを減らせるものなんだろう。誰か詳しい人、教えて下さい。

[748: 匿名さん]

車等でも分かると思うが他物体に当たり急激に止めると大きく破壊する。
他物体に当たる前にブレーキで速度を落とせば落としただけ破壊力は減少する。
当たる前に止まればタイヤ、ブレーキは摩耗するが車の全体は破壊されない。
摩擦力を小さくして地震の揺れ（10㎝～20㎝）に合わせほとんど同じに揺らせば建物への破壊力はほぼゼロになる。
摩擦力を大きくしてUFO-Eは7.5ｍｍ動くようになってるようです、動きますから大きな地震の地震力を半減以下に出来るようです。
逆に震度5以下では摩擦で動かないので揺れを伝えてしまいますから不安定な家具等は動くことになる。

[749: 匿名さん]

7.5cm動けるのなら10~20cmの半分だから揺れが半減ってのもよくわかるが、その1/10の7.5mmしか動けないのに半減ってのは何か難しい理屈でもあるのか。そこがわからないんだよなぁ。

[750: 匿名さん]

7.5ｃｍではなくて7.5ｍｍです。
衝撃力F＝ｍｖ÷⊿ｔになる。
ｍは質量（ｋｇ）
ｖは速さ（ｍ/ｓ）
⊿ｔは衝突してから止まるまでの時間（ｓ）
式の下辺の⊿ｔの影響が大きい、⊿ｔがゼロSなら（衝突と同時に止まる場合）は下辺がゼロですから無限大の力になる。
小さなハンマーで岩などを砕けるのは衝撃力だからです。
実際は鉄のハンマーも当たれば凹んで衝突と同時に止まることはないですが⊿ｔは極めて小さい時間ですから力は大きい。
下辺の値が極めて小さい時間から小さい時間になれば力は何倍、何十倍も弱くなっていきます。
ガラスは硬くて強いが変形しないから衝撃をまともに受けて割れてしまう。
ゴムは柔らかいから凹んで⊿ｔを大きくして衝撃を吸収する。
車のバンパーも凹むことで車内の人を衝撃力から守ってる。
0.01秒で止まるか0.1秒で止まるかの差で力は10倍違う計算になる。

[751: 匿名さん]

いやいや、7.5㎜なのは知ってるんです。

7.5㎝/15㎝＝1/2→半減することは理解できる
7.5㎜/15㎝＝1/20→ほとんど減らなさそう
というだけなんだけど。

ゆっくり止まろうにも7.5㎜しかないから地面の方からぶつかってくるじゃん、と感じるんだが。そりゃ建物がある速度で動いてるとしたらゆっくり止まる方がいいよ。でも問題は地面が15㎝くらい動く話だからさ。

[752: きえふ]

>>751
イメージしている映像が単純すぎるんじゃないかな？
地面が15㎝動いた場合、建物自体も15㎝同方向に動く。

問題はエネルギーの変化量。
2階建ての木造建築の場合、構造計算上の建物自体の最大撓み量で2cm程度。
7.5mm抵抗してくれれば、影響はかなり大きいと思う。

とはいっても、活断層が近くにある場合や、揺れやすいとされる地域以外に住んでいる場合以外なら自分は採用しない。

[753: 匿名さん]

中程度までの地震ならズレないから特に効果がないのは分かっているし、
大地震なら致命傷で済むよ

[754: 匿名さん]

動けば地震力を減らせる。
動かないと大地震で倒壊する家もUFO－Eで動き助かる確率は高い。
熊本地震で実績が有る。
UFO－Eは一番売れてる、桁違いに多い。
1万5千棟に採用されてるそうだ、これから実績が積み重ねられる。

[755: 匿名さん]

>>752
なるほど、その理屈なら理解できます。
普通なら2cmくらい変形してしまうような地震に対して7.5mmだけ装置が動いてくれるんなら建物の変形は1cmくらいになる、つまり半減するってのは理屈にあっているように思います。でも2cmくらい建物が変形するのってせいぜいが震度5弱、5強程度の中地震ですよね。その程度の地震に対して可動域全部使っちゃって大丈夫なんでしょうか。
建物が倒れるか倒れないかっていう大地震だと建物高さの1/50とか1/30くらい変形するそうです。そうすると10cmとか変形することになりますんで、動くのが7.5mmだと結局1割くらいしか減らないって感じですかね。だと制振ダンパーの方が良さそうな印象。

>>754
動けば地震の力が減るのはわかりますよ。でもそれは十分に動いた場合でしょ。7.5mmが十分である理屈を教えてください。私の理解ではどうしても足りないように思う。
実績とは言うけど、震度7が2回あった益城でも2000年以降の住宅は60%以上が無被害のようですよ。ufo-eを導入してる工務店のHPを見ると、もともと装置を入れなくても十分耐震性が高い家が多いみたいですね。これでは効果があることの証拠にはならないです。
ぜひご回答いただくなら数字を伴った、理に適ったものをお願いします。

[756: 匿名さん]

>>755
数値は>>750で示してる。
https://www.youtube.com/watch?v=Zge0cXMomjc&feature=youtu.be
実験で半減以下になってる。
地震の揺れと同じに揺れて力が伝わらなければ破壊力はゼロです。
揺れの一部を伝えるから徐々に破壊力が増していく、免振が無ければ破壊力は最大になる。
上部の変形は無意味です、根元（破壊する所）にどれだけの力が加わるかが問題。

[757: 匿名さん]

>>750
これって「7.5mm動きます」ってだけですよね。カタログ値を読み上げているだけでは？7.5mmって地面の動きや建物の変形に比べて劇的に小さいけれど、それで効果があるという理由を数字で知りたいんですが。

>>755
その動画を見たことはありますが、あきらかに阪神の揺れとは違いますよね。wikipediaによると神戸気象台での地面の変位は最大27cmだそうですよ。動画ではせいぜい柱の幅の半分、5cmくらいしか揺らしてないです。加速度の大きさだけ揃えても意味ないですよ。エネルギーを大幅に小さくした実験を見せられてもコメントのしようがない。

[758: 匿名さん]

>>757
移動距離ではなく、地震力　ガル。
基礎は沢山動いてるが免振が入ってるから建物の震度が半減以下になってる。

[759: 匿名さん]

https://www.youtube.com/watch?time_continue=6&v=kWUMdbGKIXY&fe...
別の動画。
https://www.youtube.com/watch?time_continue=12&v=Dk8NsbZBOic&f...
建物は揺れていない。

[760: 匿名さん]

>>758
地震による被害が加速度（ガル）だけでは決まらないというのはもう有名な話かと思っていました。2008年の岩手・宮城の地震だと約4000ガル、2011年の東北だと約3000ガルですが、地震被害は大したことが無かったそうです。阪神だと1000ガルも無いですよ、被害はとんでもないことになってしまいましたが。
キラーパルスはご存知ですか？木造住宅に大きな被害を及ぼすそうですが、周期は1から2秒くらいだそうです。阪神ではこの周期の揺れが強かったから被害が出たわけで、加速度がそのままでも変形を小さくすれば周期は全然違います。まったく性質の違う被害の出にくい地震に対して実験しても意味なくないですか。

[761: 匿名さん]

>>759
地面の変形1-2cm、装置の揺れ1cm、揺れの周期1秒に比べてめちゃくちゃ短い。
実際と全く違う条件の模型の結果を見て何を判断すればいいですか？

[762: 匿名さん]

ガルは基本、キラーパルス周期で何ガル有るかで破壊力が決まる。
実験は阪神の周波数でしている。
熊本地震での実績が有る。
https://www.smrci.jp/case/case001-2/
http://koso-eco.co.jp/wp/wp-content/themes/koso-eco/doc/seinou-ufo-e.p...
https://www.smrci.jp/wp-content/uploads/2019/01/UFO-E%E8%AA%AC%E6%98%8...

[763: きえふ]

>>757
移動距離が何ｃｍとかは意味が無いですよ。
大事なのは、加速度と質量

地面が仮に１０ｍ動いたとしても、亀の歩く速度で動いたのなら配管は壊れるだろうけど躯体は無被害。
時速1000km/hで動いたとしても、加減速が無く等速なら無被害。

UFO-Eの作動イメージとしては
震度５の地震の場合→UFO-E作動せず→震度５
震度７の地震の場合→UFO-E作動→震度６

このようなかんじでピークカットを狙っている製品

＞理由を数字で知りたいんですが。
↓俺も調べたけど、このような資料がすべてです。

＞神戸気象台での地面の変位は最大27cmだそうですよ
何百回振幅して27㎝のずれになったのでしょうね？
https://www.smrci.jp/data/
地震って前提条件が多すぎるので、理論の数値化は難しいと思いますよ。
理論構築→特定の条件で実験して作動確認、改良→実際の個別の地震、建物での効果確認、改良

[764: 匿名さん]

>>762
最大加速度同じで最大変形が違うでしょう。それって周期が全然違うということなんですが。
変形に角速度の二乗を掛けたものが加速度ですよね。加速度が同じなら明らかに角速度が大きい、つまり周期が短いってことなんです。違いますかね。
家具の転倒実験などでは実際の阪神の地震で試しているような例がありますよ。ご紹介いただいている動画と揺れの激しさが全く違うことがわかるかと思います。

あと、実績は実績でいいですけど、>>755で言及している通り、客観的証拠になっていないですよ。
雰囲気だけでなく、ちゃんと根拠をお願いします。

>>763
ちょっと極端な気もします。
4000ガルでも被害は少なく、800ガルでも大きな被害が出るわけです。
やはり周期との関係は考えざるを得ないですし、被害が大きくなりやすい周期1秒程度を基準に検討すべきかと思います。
概ね作動イメージには賛成です。ただ、作動したところで震度7が震度7のままである可能性が大きいのでは、というのが今の印象です。

あんまり効かないと言っている人の理論はすんなり理解できるものが多いのですが、効くと言っている人の理論は数字の欠如や飛躍が多いので質問している次第です。
丁寧に回答いただきありがとうございます。

[765: きえふ]

↑　UFO-Eは、加速度を減じる装置ね。

＞ぜひご回答いただくなら数字を伴った、理に適ったものをお願いします。
例えるなら、「アリの巣ころり」は、なぜ効くといえるのか？
数式で理にかなった説明を！　と言っているようなもの。
実験室で改良を重ねたものだから、現実の世界では実際に効く場合もあるし、隠れたデメリットのある可能性もありますね。

●技術資料２から抜粋
■熊本地震における 熊本地震におけるUFO-E仕様住宅の減震力を計算
想定する建物は、２０坪、総２階建て、UFO-Eの設計負担荷重316.2ｋN
アンカーボルト70本使用
①UFO-Eが平均５㎜ずれた時の柱下部の減震率は実験グラフから
平均水平力4.4ｋN/ 14.31ｋN=0.31
UFO-Eの摩擦抵抗による減震力＝316.2×0.31＝98.0ｋN
②Z規格M12アンカーボルトの曲げ変位は、施工誤差を考慮して平均
５㎜として計算すると減震力ｐ＝Y・3EI/L^3＝3.81N（途中計算省
略）となり,
アンカーボルトの曲げ応力による減震＝3.81×70＝266.7ｋN
③ゴム付緩み防止ナットの締付軸力が振動実験同様
3,000N残存すると仮定すると
軸力によるUFO-Eの摩擦力 3.0ｋN×0.31ｋN×70本＝65.1ｋN
合計299.7ｋNの減震力となり、
益城町の地震力＝316.2ｋN×1.58G＝499.63ｋN
益城町における減震率＝331.8/499.63＝0.66
以上の計算から、益城地区でのUFO-E仕様の住宅は60％以上の減
震があったと考えられます。

[766: 匿名さん]

>>764
違う、加速度は、単位時間当たりの速度の変化率。
低速運動は加速度ゼロ。

[767: きえふ]

>>764
100m走った車が停止する場合、10mを要したとする。
10000m走った車が停止する場合、何ｍ必要でしょうか？

このような質問をされたら、両者に速度差があるのかを尋ねるでしょう？
大事なのは走った距離ではなくて、10mの中での仕事量（ブレーキ力）


↑技術資料２の式でいくと、アンカーボルトが5mm曲がる抵抗値が殆どのようなので、
UFO-Eはアンカーボルトに仕事をさせる装置とも言えそうですね。
車のサスペンションに例えると、アンカーボルトがバネでUFO-Eはダンパー。

[768: 匿名さん]

>>766訂正
誤　低速運動は加速度ゼロ。
↓
正　等速運動は加速度ゼロ。

>>764
https://www.mhlw.go.jp/topics/bukyoku/kenkou/suido/tantousya/dl/s01_b....
速度応答スペクトルを参照

[769: 匿名さん]

>>766
違わないですよ。
おっしゃる通り変位の変化率が速度、速度の変化率が加速度ですよね。
ということは変位の微分が速度、速度の微分が加速度です。
建物や地盤の揺れは三角関数であらわせるんだから、微分の度に角速度が外に出てくる。
だから速度は変位に角速度を掛けたもの、加速度は変位に角速度を掛けたもの＝変位に角速度の二乗を掛けたものになります。ぜひ覚えておいてくださいね。

[770: 匿名さん]

>>765
ずっと数字を出して効かなさそうな理由を挙げているんですが、効く理由を教えてとなると数字を出せなくなるものなのでしょうか。過去の地震記録から被害が出やすい揺れの特性はわかっているんですから、それに対して効く効かないは数字で挙げられるでしょう。
それをせず、実際とは全く異なる条件の実験だけ見せて「ね、効いたでしょ」というのはいかがなものかと。

ちなみに技術資料2とやらはツッコみどころ満載だから参考にはならないです。

[771: 匿名さん]

>>769訂正
加速度は速度に角速度を掛けたもの＝変位に角速度の二乗を掛けたもの

[772: 匿名さん]

>>769
詭弁。

[773: 匿名さん]

>>770
下記が理解不能なら説明しても無駄、勝手な持論を喚いて下さい。
衝撃力F＝ｍｖ÷⊿ｔになる。
ｍは質量（ｋｇ）
ｖは速さ（ｍ/ｓ）
⊿ｔは衝突してから止まるまでの時間（ｓ）

[774: きえふ]

>>770
数値による明解な答えは用意されていませんね。
もっと、まともな実験が見てみたいですが、安価な装置ですのでコスト回収が難しいのかも。

あなたの言うように、現実には一瞬のキラーパルスに対して、まったく無力かもしれません。
ただ、一回の地震で1000回振幅があったとして、500回の振幅に効果があったとすれば、中の人や家財を守る効果はある程度期待できる「かも」しれませんし、逆効果もありえますね。

躯体は剛構造として耐震等級３を確保した上でプラスアルファを期待して設置する装置ではないでしょうか。

[775: 匿名さん]

＞＞774
小刻みな高周波の揺れには多少効果はあるでしょうね。もともと建物被害に繋がりにくい範囲なのであまり意味は無いように思いますが。
プラスアルファで使うというのは同感です。

[776: 匿名さん]

>>773
よくわかりますよ、F=mv/⊿t。
ですのでぜひ持論を詳しく教えていただきたいです。

周期1秒、振れ幅20cmで地面が揺れる場合は、最大速度が126cm/sですよね。そこから減速し出して、0.25秒かけて速度ゼロになって一瞬止まるわけです。
このとき普通の建物は地面と同じ動きをする、ufo-eは少し動けるので地面とは違う動きをする、ここまではOKですか？

このとき建物に伝わる揺れが半減するってことは、ufo-eの効果で0.25秒ではなく0.5秒で止まるということですか。あるいは違うことが起こりますか。
これに回答いただければよくわかると思うんですが。

[777: 匿名さん]

地面は止まっても建物は慣性力で止まれないから建物が壊れる。（地震の波は緩やかではない鋭角）
免振が無い場合はほとんど動けないから⊿tは極めて短い。
免振が無い場合の停止時間を仮に0.1秒とすればUFO-Eは移動して0.2秒以上で止まり地震力が半減する。

[778: 匿名さん]

>>777
上の建物とセットで動くから2倍の時間をかけて止まるんですかね。

＞上部の変形は無意味です、根元（破壊する所）にどれだけの力が加わるかが問題。
ですが>>756での回答と矛盾するのですが。

[779: 匿名さん]

＞778
仮に基礎は完全に動かないと仮定すれば建物は基礎ボルト等のクリアランス分だけ動く可能性が有る。
ゼロ秒で無いから無限の力にはならない。
上部のしなりは影響はするが、ほとんど関係ない。
矛盾してるのは＞778だけ。

[780: 匿名さん]

>>779
基礎と建物がずれなくても無限大になんてならないですよ。一瞬で止まるんではなくて、地面とともに0.25秒かけて止まるんですから。

仮に一瞬で止まったとしても、もともと地面が動いていた速度を超えて建物が動くわけでもないし。もしかして地震時の建物の揺れ方に対してとんでもない勘違いをされていませんか？

あ、あと「停止時間を仮に0.1秒とすれば」の根拠もお願いしますね。

[781: 匿名さん]

>>780
勘違いしてるのは>>780。
地面が止まってるから建物は慣性力で地震速度で動こうとする。
基礎に固定されてなければ地震の速度で建物は動いて行く、摩擦係数が小さいなら建物は半永久に動き続ける。
時間は正確には分からない、あてにならないから求めても意味をなさない。
理論的に0秒で止まれば無限大の力になり耐えられる物はない。

[782: 匿名さん]

>>781
F=mv/⊿tの中で一番大切な⊿tはもとめられない数字なんですか。
mは建物の質量ですよね。主張されている理屈だとvは地震の速度でいいですか？
地面の揺れの速さは指定されているし、装置の摩擦係数もわかっているんですけどね。

普通は
①止まるまでの時間が計算でわかった。
②装置の有無で2倍違った
③だから地震力は半減

でも>>781だと
①止まるまでの時間は計算できない。
②地震力は半減するらしい
③じゃあ装置があれば止まるまでの時間は2倍だ

という結論ありきで、販売元の主張を鵜呑みにしてつじつまを合わせただけのように見えますよ。

[783: 匿名さん]

一般的に基礎ボルト部を詳細に見るとボルト、ナット、ボルト穴で構成されている。
大きな地震が有るとまず慣性力でナット面が滑るかナット面の摩擦抵抗が大きければボルトが曲がり、抵抗減衰する。
更に強い力がかかればボルトはボルト穴を凹ませなどして減衰させる。
強いと基礎ボルトが更に曲がって建物全体がずれるかも知れない。
細かい現象は想像でしか分からない、ゆえに⊿tも分からない。
UFOーEは意図的に摩擦係数で滑るようにしてるから再現しやすい。
止まるまでの時間は伸びてることは間違いないから減振してる。

[784: 匿名さん]

最初からみなさん「装置が動けば建物に伝わる揺れが小さくなる」ことはわかっていて、それがどの程度かを議論していたはずですが、結局議論を最初に戻しただけですね。つまり力学的な裏付けはわからん、実験で減っているからいいじゃん、と。

あくまでも基礎と建物がずれるから地震の力は小さくなる、という理屈ですね。ということは基礎と建物が一体化されているコンクリートの建物の場合、木の建物に比べてとんでもなく大きな力が建物にかかるってことですか？もしそれが事実なら、コンクリートの家に住んでいる人は注意しないといけないですね。

[785: 匿名さん]

＞コンクリートの家に住んでいる人は注意しないといけないですね。
その通りです。
コンクリートと重くて硬くて脆いです。
重ければ地震の力は大きくなります。
硬いですから変形等し難く直ぐに止まりやすいから大きな破壊力が働きます。
コンクリートは脆くて弱い上に地震力が強いですから破壊しやすいです。
実際に耐震等級3のコンクリート建物は皆無に近いです。

＞力学的な裏付けはわからん、
分かってます。
F=mv/⊿tです、実際の⊿tが求め難いだけです。
実用性は別として摩擦係数がゼロなら完璧な免振になる。
新日鉄のNS-SSBは低摩擦係数にして上下動を利用して免振にしているが振れ幅は大きい。
UFOーEは摩擦係数を大きくしてるから振れ幅は小さいが弱い地震力には対応出来ない。