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SAFETY

制震とは[MGEO]

「倒壊ゼロ」の耐震構造に、制震装置「 M エム GEO ジオ 」を導入。
ミサワホームは内装仕上げ材の「損傷ゼロ」までも目指します。

「倒壊ゼロ」の耐震構造に、制震装置「MGEO」を導入。ミサワホームは内装仕上げ材の「損傷ゼロ」までも目指します。

制 震[MGEO]- 「倒壊ゼロ」の耐震構造に、制震装置「MGEO」を導入。ミサワホームは内装仕上げ材の「損傷ゼロ」までも目指します。
制 震[MGEO]- 「倒壊ゼロ」の耐震構造に、制震装置「MGEO」を導入。ミサワホームは内装仕上げ材の「損傷ゼロ」までも目指します。

制震装置「 M エム GEO ジオ 」の高い地震エネルギー減衰効果により、地震エネルギーを最大約50%軽減します。

4日間で13回の連続する巨大地震にも、内装仕上げ材には目立った被害なし。

2004年7月、制震装置「MGEO」の効果を実証するため、戸建住宅の実大振動実験を行いました。室内には家具を配置するなど、実際の暮らしを想定し、阪神・淡路大震災の2倍レベル※6の1,873ガルの揺れなど、13回の連続する巨大地震をはじめ、合計39回もの加振を行いました。実験後の検証では、構造体の損傷ゼロはもちろん、内装仕上げにも目立った被害はありませんでした。

建物の変形量は鉄骨ブレース構造の約1/8。連続する余震にも、常に同じ性能を発揮。

この実験の結果、「MGEO」の2つの大きな効果が実証されました。ひとつは、2カ所のみの設置で地震エネルギーを最大で約50%軽減でき、クロスなどの仕上げ材の損傷を低減できること。その効果は、木質系住宅より重い一般的な「鉄骨ブレース構造」の建物と比較した場合、震度6弱の場合で変形量を約1/8に抑えられる計算になります※7。構造や工法、揺れを軽減する仕組みの有無によっては、地震による屋内の被災状況は大きく異なったものになるといえます。そしてもうひとつは、4日間で合計39回もの加振に対し、「MGEO」が最後まで有効に機能したことです。これは、連続余震の不安をも解消する、大きな成果でした。

  • 2004年7月に株式会社大林組技術研究所で実施された三次元振動台による実大振動実験の様子。2004年7月に株式会社大林組技術研究所で実施された三次元振動台による実大振動実験の様子。
  • 制震装置「MGEO」を設置した状態の室内。高い減衰効果で内装仕上げの損傷を最小限に抑えました。制震装置「MGEO」を設置した状態の室内。高い減衰効果で内装仕上げの損傷を最小限に抑えました。
  • 建物の変形を抑えることで、仕上げ材の損傷まで最小限に抑制できることも実証建物の変形を抑えることで、仕上げ材の損傷まで最小限に抑制できることも実証
変形量の比較データ(2階建の実験データ)
変形量の比較データ(2階建の実験データ)

制震耐力壁「MGEO」の高い効果の秘密は、独自の「変位拡大機構」と「制震ダンパー」。

制震装置「MGEO」は、壁の内部に複合テコ原理を応用した独自の変位拡大機構と、高減衰ゴムをセットした制震ダンパーを組み合わせた構造でできています。建物にかかる地震の力をテコの原理で増幅し、効果的に制震ダンパーに伝えることで、建物全体の変形を抑える仕組みです。一般的な2階建住宅※8では、1階に東西・南北方向に各1基ずつ計2基設置するだけで十分な効果を発揮することは実大実験で実証済み。これは、ミサワホームの建物が高い剛性の一体構造であり、2基の「MGEO」が支持する2階床面(剛床)が、地震の揺れに対して一体で動くからです。また、制震装置はすべてのミサワホームに設置可能※9です。

耐震+制震「MGEO」の特長
耐震+制震「MGEO」の特長

レーシングタイヤの開発技術から生まれた「高減衰ゴム」。温度変化の影響が少なく、多くの地域に対応できます。

制震装置「MGEO」の制震ダンパーには、レーシングタイヤの開発技術を応用し、初めて戸建住宅用に開発された「高減衰ゴム」を使用。大きさ7cm×7cm、厚み2cmの2枚で制震ダンパーを構成し、地震などにより建物にかかる運動エネルギーを熱エネルギーに変換、衝撃を最大約50%も軽減します。「高減衰ゴム」は、表層を酸化防止の耐候性ゴム製にするなど高耐久性を実現するだけでなく、繰り返し疲労特性にもすぐれています。劣化促進試験では、約100年相当の高い耐久性を実証※10。引っ張り伸びは通常の約2倍で、伸びてもすぐ元の位置に戻ります。また、外部の温度変化などの影響をほとんど受けない建物内部の木質パネル内に設置するため、-20℃から60℃の使用環境でもエネルギー吸収率はわずか±20%程度。つねに安定した効果を発揮し、多くの地域で安心して使えます。

高減衰ゴムは全国の斜張橋でも採用されています(写真は北海道江別市・美原大橋)

高減衰ゴムは全国の斜張橋でも採用されています
(写真は北海道江別市・美原大橋)

高減衰ゴムの引っ張り伸びは通常の約2倍

高減衰ゴムの引っ張り伸びは通常の約2倍

運動エネルギーを熱エネルギーに変換する高減衰ゴム
運動エネルギーを熱エネルギーに変換する高減衰ゴム

高減衰ゴムと一般のゴムでつくられたゴム版の上からボールを落としてみると、一般のゴム板ではボールが勢いよく弾むのに対し、高減衰ゴムではほとんど弾みません。これは高減衰ゴムが、ボールの自然落下する運動エネルギーを熱に変えて発散し、衝撃を吸収してしまうためです。

熱に変換された地震エネルギー
高減衰ゴムが地震エネルギーを熱に変換している様子。 10回の振幅で約4.8度上昇

高減衰ゴムが地震エネルギーを熱に変換している様子。10回の振幅で約4.8度上昇

ワード

※1 建物:木質パネル接着工法による2階建住宅 建物形状:1辺7.2mの方形総2階、実売モデル(EDUCE)。置屋根タイプ。面積:1F 50.7㎡/2F 48.7㎡/TO99.4㎡ 建物総重量:223kN(22.7tf) 実施年月:2004年7月 場所:株式会社大林組技術研究所
入力波:1995年兵庫県南部地震時に神戸海洋気象台で観測された地震動記録(NSとUD)を増幅した地震波を入力。
[入力波例]:KOBE1.0/水平加速度:818.8ガル/水平速度:94.4kine/水平変形:198.2mm/垂直加速度:336.5ガル/垂直速度:40.3kine/垂直変形:92.0mm 最大加速度:2,000ガル 加振最大速度:94.4kine

※2 阪神・淡路大震災レベルの加振時における耐震構造+制震装置「MGEO」の変形量。

※3 耐震構造のみの変形量。

※4 耐震構造+制震装置「MGEO」の応答加速度。高い建物剛性と「MGEO」の制震効果により、地盤面加速度の1.16倍程度に抑制。

※5 阪神・淡路大震災時の最大地盤面加速度。

※6 阪神・淡路大震災の2倍の最大加速度は1,636ガルですが、実際にはそれを上回る1,873ガルの地震波で実験しています。

※7 他社公表データより算出し比較。「MGEO」は耐力壁4枚・制震装置2カ所の建物による実験データ。

制 震

揺れに耐える「耐震」、揺れを伝えない「免震」に対し、地震エネルギーなどによる振動を感知し、それを低減させるために制御する地震対策技術。

※8 建築面積が100㎡以下の場合。それを超える場合などはプランごとに対応。都市型狭小住宅の場合は2基を同方向に設置可。

※9 新築時に限ります。プラン等により設置が困難な場合があります。

ダンパー

振動のエネルギーを吸収し、振動を小さくさせる装置。減衰器。

減 衰

振動などが時間の経過にしたが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。

※10 住友ゴム工業株式会社の実験による。

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