2019年1月24日(木)

超高層ビル屋上に巨大振り子、長周期地震動の揺れ半減

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2013/8/24付
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鹿島と三井不動産は、超高層ビルの屋上に巨大な重りの付いた振り子を載せて、長周期地震動などの揺れを半減する制振技術を実用化した。三井不動産が運営する東京都新宿区の新宿三井ビルディングに初採用する。

新宿三井ビルの屋上に超大型の制振装置を載せたイメージ。塔屋まわりに6基の振り子を配置する。実際は各やぐらの外周にカバーが付く(資料:三井不動産、以下同じ)

新宿三井ビルの屋上に超大型の制振装置を載せたイメージ。塔屋まわりに6基の振り子を配置する。実際は各やぐらの外周にカバーが付く(資料:三井不動産、以下同じ)

重りの最大振幅は約2mで、全方向に自由に動けるようにする。重りの周囲にはオイルダンパーを取り付けて、設計以上の大地震が発生したときは、重りをスムーズに減速させ、過大な変形や損傷を防ぐ。

55階建ての同ビルの屋上に、建物総重量の約3%に当たる計1800tの重りを載せる。鉄骨のやぐらを6基組み立てて、それぞれに300tの重りを長さ8mの鋼製のケーブルで吊るす。

既存の建物の柱や梁を補強する必要はほとんどない。屋上とやぐらとの間に梁を新設して、重りの荷重がビルの柱に直接伝わるようにする。

振り子の外観。長さ8mのケーブルで重りを吊る。新宿三井ビルの固有周期は5.4~5.7秒程度。ケーブルの長さは固有周期から逆算して決めた

振り子の外観。長さ8mのケーブルで重りを吊る。新宿三井ビルの固有周期は5.4~5.7秒程度。ケーブルの長さは固有周期から逆算して決めた

振り子が建物の動きとは反対方向に揺れることで、地震による振動エネルギーを吸収する。TMD(チューンド・マス・ダンパー)と呼ばれる機構だ

振り子が建物の動きとは反対方向に揺れることで、地震による振動エネルギーを吸収する。TMD(チューンド・マス・ダンパー)と呼ばれる機構だ


振り子(TMD)の架構工法。剛性の高い梁を追加することで、重りの荷重を既存の柱に直接伝える

振り子(TMD)の架構工法。剛性の高い梁を追加することで、重りの荷重を既存の柱に直接伝える

写真中央が新宿三井ビル。高さ210mの鉄骨造で1974年に竣工した。日本設計事務所(現在の日本設計)と武藤構造力学研究所が設計し、鹿島と三井建設(現在の三井住友建設)のJVが施工した

写真中央が新宿三井ビル。高さ210mの鉄骨造で1974年に竣工した。日本設計事務所(現在の日本設計)と武藤構造力学研究所が設計し、鹿島と三井建設(現在の三井住友建設)のJVが施工した


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