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保有技術

戸建て免震(エアー・サポート工法)

概要

通常の建物は地面(基礎)の上に直接建っていますが、免震建物は地面と建物の間に「免震装置」を挟みます。これにより、地面が激しく揺れても、建物に揺れがダイレクトに伝わらないようにします。

戸建て免震

一般の建物は、大地震時において建物の一部で壊れることを許容し、それにより振動エネルギーを吸収させ耐震性を確保しています。

用語解説

免震化のメリット

安全性の向上
家具の転倒やガラスの飛散を防ぎ、ケガのリスクを減らします。

安心感・居住性の向上
激しい揺れを感じにくいため、高齢者や子供の心理的な不安も軽減されます。

機能性の維持
建物内の構造部材、仕上材、設備機器の被害防止により、機能を損なうことがありません。

財産の保全
集合住宅の場合、震災を受けた後の補強、解体、建て替えの難しさは、阪神大震災で経験済みです。免震構造ではこのような心配はほとんどありません。家具等の転倒、損傷が著しく少なくなる事により財産の保全が計られます。

免震建物は、個々の物件ごとに地震動を想定し、免震性能のレベルを設定します。 また地震の揺れは、同じ地震でも地域によって差がありますので、詳細につきましては当社にお問い合わせください。
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免震の効果

免震構造と耐震構造の最大応答加速度の解析結果
免震構造と耐震構造の最大応答加速度の解析結果

地震時における人命の確保と建物の保全のためには、激しい地震動を直接建物に伝えないことが必要です。免震構法は、免震装置で地震エネルギーを吸収することにより、建物の固有周期を長くし、ゆっくり揺れる構造にします。

図は同じ建物を免震構造にした時と、従来の耐震構造にした時の代表的な地震の最大応答加速度の解析結果を示します。地震の強さは、耐震構造の上階で約2倍に増幅されます。一方免震構造では約1/3にまで低減されていることがわかります。(ELCENTRO-NSの場合)

用語解説

免震施工方法

徳倉建設では、狭小スペースでも床版施工が可能な独自工法を開発しており、「エアーウォール」と呼ばれる丈夫な空気袋を支持材(支保工)として使用することで、わずか5〜15cm程度のすき間があれば施工が可能です。従来工法では約70cmの作業空間が必要となるため、設計や施工にさまざまな制約がありましたが、本工法によりそれらの課題を解消できます。

従来の施工方法

従来の施工方法

本施工方法

本施工方法

特長

  • 5〜15cm程度のすき間で床版施工が可能

  • 免震層かさ上げ用の柱施工が不要

  • 玄関アプローチなどのディテールを簡素化

  • 施工期間の短縮

  • 工事費の削減

  • 限られた敷地でも設計の自由度を確保

  • 通常の確認申請で建築可能(免震構造評定不要)

特許・開発体制

建築基準法で定められた「18cm以上のRCスラブ(床板)」を、狭い場所でも安全かつ確実に打設するために開発されました。
※商標登録 第4808368号「エアー・サポート工法」

本工法の開発および特許申請は下記委員会メンバーで構成されております。

委員会名

(社)日本建設業経営協会 中央技術研究所
小規模建物・住宅免震実用化検討委員会 構法開発部会

メンバー

徳倉建設株式会社
日本建設業経営協会中央技術研究所
共立建設株式会社
古久根建設株式会社
日東みらい建設株式会社
オイレス工業株式会社

検証・実験

実証実験

建築基準法の改正により、戸建て住宅(4号建築物)でも特定の条件下で免震住宅が建てられるようになりましたが、
法が求める「18cm以上の床版」を狭い隙間で施工するのは、従来の型枠や支保工の設置・撤去が困難でした。
そこで、新しい工法(エアーウォール利用)の安全性と妥当性を確認することを目的に、実建物の約1/2の床版部分を実際に施工する実験を行いました。

エアーウォール利用

性能確認実験

支保工として用いるエアフェンス・エアーウォールが床版コンクリート打設の際に生じる荷重により、変形もしくは損傷がないか確認するため、荷重と撓み量、空気圧を実験により確認しました。
(東京電機大学、日建経技術研究センターにて)

実大載荷試験
実大載荷試験
変位・撓み量の計測
変位・撓み量の計測
耐荷重性能の検証
耐荷重性能の検証

施工手順

基礎コンクリート打設
1. 基礎コンクリート打設
アンカープレート
2. アンカープレート
免震装置据付
3.免震装置据付
エアーウォール配置
4. エアーウォール配置
デッキプレート配置
5. デッキプレート配置
鉄筋組立・コンクリート打設
6.鉄筋組立・コンクリート打設
上部構造施工
7. 上部構造施工
エアーウォール解体
8. エアーウォール解体
竣工完了
9. 竣工完了

用語の定義

独立行政法人建築研究所:免震住宅設計ガイドライン(案)より引用

耐震

構造物の強度又は変形能力の確保により地震動に対する

耐震構造

耐震を目的とした構造。

免震

構造物の基礎部分などにゴム弾性(積層ゴム)系、滑り系、転がり系などの免震装置(アイソレーター及びダンパーにより構成される)を入れて地震動による揺れの強さを抑えること。

免震構造

免震を目的とした構造。

免震住宅

免震構造を用いた住宅。

維持管理

建築物や設備の機能を保ち、劣化を防ぎ、資産価値を保全するために、点検、補修、清掃、警備、保守などを日常的、定期的に行うこと

免震装置

免震構造物のうち上部構造と下部構造の間に設置される装置をいい、アイソレーター及びダンパーによって構成されるものの総称。

アイソレーター

地盤から建築物を絶縁する装置又は機構。 地震動に対して完全な絶縁は困難であるので、 実際には、建築物重量を支持できる強度と剛性 を有し、かつ、水平方向には非常に小さな剛性を 有するものが用いられている。

ダンパー

減衰器のこと。 振動エネルギーを吸収し、振動を小さくさせる装置。

復元力

変形又は移動した物体を元の状態に戻そうとする力。
船体、浮体などでは、傾いた状態を元に戻そうとする力。

減衰

振動や音などが時間の経過や空間的な伝搬距離に従って小さくなっていく現象。エネルギーが別の形に変換されたり逸散することにより生じる。

固有周期

構造物は、その質量と剛性から決まる特定の振動数を持って振動する。このときの振動数を固有振動数といい、 その逆数を固有周期という。

上部構造

免震構造物のうち免震装置より上部の構造。

下部構造

免震構造物のうち免震装置より下部の構造及び基礎構造。

応答加速度

ある系が外部からの刺激に対して反応するとき、系の出力として得られる加速度。

地震動

地震によって地盤に生じる振動。

kine

カイン(㎝/s)、速度計で得られた地震波の単位。

GAL

ガル(㎝/s2)、加速度計で得られた地震波の単位。 (重量加速度は980cm/s2)

兵庫県南部地震

1995/01/17、淡路島北部、M7.2、死者6400人

台湾中部地震

1999/09/21、台湾、M7.6、死者2400人

ELCENTRO-NS
TAFT-EW
八戸-EW

過去の代表的な地震。
構造解析で検証する地震波として用いられる。

施工例

  • 愛知県岡崎市 N邸

    愛知県岡崎市 N邸

    建築概要
    地上2階建て(在来軸組住宅)、建築面積104.34m2、延べ床面積191.70m2
    免震構造
    基礎免震 球面すべり支承(FPS-H)12基、最大変位400mm
  • 愛知県尾張旭市 K邸

    愛知県尾張旭市 K邸

    建築概要
    地下1階(RC)地上2階建て(在来軸組住宅)、延べ床面積355.47m2
    免震構造
    基礎免震(1階に免震) 球面すべり支承(FPS-H)9基、最大変位400m
  • 愛知県名古屋市 H邸

    愛知県名古屋市 H邸

    建築概要
    地上3階建て(RC)、建築面積280,67m2、延床面積523,63m2
    免震構造
    基礎免震 球面すべり支承(FPS-H)9基、最大変位400mm