制震ダンパー・制震装置・制震構造のGVA[ジーバ]システム

制震システム GVA「ジーバ」

東日本大震災とGVA

GVA[ジーバ]設置住宅の状況検証

東日本大震災の被災地の写真

耐力壁量のアンバランスの概念図

2011年の東日本大震災では、津波による被害が顕著でしたが、地震の揺れだけで被害を受けた住宅は、 揺れの規模からすると少ない可能性が研究者から指摘されています。

東京大学地震研究所の古村孝志教授らの解析では、 木造家屋の被害に直結する固有周期1~2秒前後の地震力が小さかったことがわかっています。 これは阪神淡路大震災での地震力の2~3分の1程度です。

さて、今回東日本大震災発生時にGVA設置の建物のなかでクロスに皺が入ったという建物(北茨城)がありましたので、 問題検証を行うため、現地に向かいました。南側の玄関の周辺にクロスの皺が入っており、原因は建物のねじれによるものでした。

そこで、耐力壁量状況をチェックしました。そうしますと、2階の必要壁量に対する余裕率が200%以上、1階は120%で、 層間のねじれがありました。また、南側のリビングに吹き抜けがあり、4分割法の偏心チェックでもギリギリでした。

すなわち、1、2階の壁量がアンバランスで、1階に損傷集中。 平面上の壁量もアンバランスで、これにより南側の内壁のクロスに皺が入ったものと考えられます。 この物件は、導入時、2次元振動解析を行っていたので、それを確認しました。

 東日本大震災に見舞われたGVA採用のお客様の声

東日本大震災に関して【A社解析結果】

解析結果:GVA配置設計で全体の変形は3分の1になる

許容応力度設計や軸組み計算では、各層別に静的耐力によって安全性を考慮しますが、動的なエネルギーとしての地震の現象や、共振でおこる力の足し算は考慮されていません。各階のバランスもほとんど考慮されていません。

一方この弾塑性解析の良い面は、外力は動的特性を持っており、各層は下位階での振動を受けて揺れるという実際の地震現象に近似した形での解析できる点です。考慮されていない面は、建物のねじれです。

右記振動解析結果から、実際GVAを入れても1階に3.4センチの変形が起きるわけで、この変形が南側に集中すれば、やはりクロスの皺は入っても仕方なかった、ということが言えます。逆に GVAがなければ危険レベルになっていた可能性もあります。

ここまでのことを評価すると、1、2階のねじれは振動解析で検証できますが、平面状のねじれは法律でおおまかにチェックされているだけであることを考え、GVAを平面状のねじれ防止対策として検討する必要性があるということを結論として導きたいと考えています。これまで、耐力壁のねじれチェックは法律に任せ、GVAはGVAでバランスよく配置することで、全体系をバランスよくすることを考えていましたが、むしろ南側に偏心させてGVAを設置することで、全体のねじれをなくす、という考え方のほうが、建物にとっては良いのではないか、ということです。

今後、開発者とともに検討を重ねてゆきたいと考えています。

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