大成建設

地震の規模別にビルの揺れ抑制

日経新聞(11/6付け)に『地震の規模別にビルの揺れ抑制』という記事があった。
清水建設は地震の大きさによって減衰力が切り替わってビルの揺れを抑える装置を開発した。シリンダーとピストンを組み合わせた装置で、巨大地震でも通常の規模でも揺れを抑えられる。現在の免震装置は巨大地震だとビルの地下部分が地盤側の壁と衝突する恐れがあった。新築と改修のいずれにも対応できる。8月に横浜市で着工したビルに設置する予定だ。

免震構造の建物では、地震時に建物が大きくゆっくりと動くため、地盤側の壁と建物の間に隙間を設けている。建築基準法などで定められた地震では壁と衝突しないよう設計されているが、想定を超すと、壁と建物が衝突する場合がある。

免震・制震装置大手のカヤバシステムマシナリーと開発した。装置は地震でビルにかかる力を往復するピストンと油の粘りによって揺れを吸収する。ピストンには穴が開いている。

揺れが大きくなると、往復の振れ幅が大きくなって穴をふさぐような構造になっている。このため、巨大地震時には油の抵抗力が増して揺れが小さくなる。センサーなどが不要なため保守などの手間が少なくて済むという。

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↑の写真は、大成建設の免震用切替型オイルダンパーでカヤバシステムマシナリーとの共同開発。

免震層の速度や変位の大きさに応じて減衰力を可変にすることができれば、地震動の大きさに応じてよりよい応答特性を得ることができる。いま、こうした機能をもつダンパーの開発は盛んである。

巨大地震を想定して免震層に多くのダンパーを設置していると(減衰性能を高くする)、巨大地震よりも頻度が高く発生する地震動に対しては、免震効果が十分発揮できないことになる。車でいえばブレーキが効きすぎている状態。かといってブレーキの効きが悪いと巨大地震がきたときに免震建物が擁壁に衝突するような状態にいたる可能性もある。(衝突しても問題ないかもしれないが)

衝突しても上部構造に十分な強さ(耐力)があれば構造体に大きな損傷を抑制できるのではないかと思われる。可変減衰ダンパーなどのように免震技術を高度化することも一つの方向であるが、万が一のこと(終局状態)を考えて免震建物全体としてどういう設計をするのか、どういう限界状態を想定するのについて考えておくことも必要だろう。

ダンパーでなでなく、積層ゴムのようなアイソレータにも、変形性能をより高めるなどの高度化を求めたいところだ。建物の重量を支持しながらというのは非常に困難な課題であるというのはわかってはいるが・・・

鉄筋結束作業をロボットで

鉄筋ロボット

日経新聞(10/17付け)に『建物骨組み固定、ロボにおまかせ』という小さな記事があった。
千葉工業大学と大成建設は、建物の骨組みとなる鉄筋を針金で固定する結束作業を担うロボットを開発したと発表した。2種類のセンサーを使い、交差する鉄筋の上を動いて作業する。従来、10人で1日かかっていた作業がロボット1台ででき、省力化につながる。同社は2018年度から現場に導入する予定で、業界に普及させたい考えだ。

建物の骨組みを作る鉄筋工事ではコンクリートを流し込む前に交差する鉄筋を針金で固定する。鉄筋工事全体の約2割を占めるという。中腰姿勢で長時間働く必要があり作業時の負担が大きい。作業員不足などから、省力化が求められていた。

大成建設のプレスリリースによれば、ロボット本体の大きさは幅40cm×奥行き50cm×高さ30cm、全重量は20kg以下とコンパクトサイズとなっている。

同じく大成建設はコンクリートの床仕上げロボットも建設現場に導入するという報道もあった。技能者が中腰で行う作業の負担を軽減し、省人化や効率化を実現するという。コンクリートの床仕上げロボットは、重さ約90キログラムで、充電可能な着脱式のバッテリーで約3時間駆動。技能者がコントローラーを使って無線操縦する。技能者の仕上げ作業に比べて効率を3〜4倍向上できる、と。

こうした作業ロボットは今後も増えていくのだろうか。
職人の不足、高齢化など建設現場で働く人たちの確保も難しくなってきていると聞く。ロボットなどの導入によって、作業効率を上げて、働き方改革につながっていくことを願いたい。

「採光」と「遮光」を同時に

日経産業新聞(8/31付け)に『窓際は遮光、明るさ奥まで』という記事があった。
大成建設は採光と遮光が同時にできるブラインドを開発した。ブラインドの下の部分で光を遮りながら、上部に設けた採光部から太陽光を取り入れる。独自開発の部材を使うことで、窓際のまぶしさを防ぎながら室内の奥まで自然な光を届ける。室内照明を抑えられるため省エネルギーにもつながるといい、自社開発のオフィスビルなどに導入する。
TlightBlind

開発した『T-Light Blind』(大成建設プレスリリース)は、人の目線より少し高い位置で2つに分割されており、上部が採光部、下部は通常のブラインドになっている。天井高が2.8メートルの一般的なオフィスの場合、床面から2メートルの位置に採光部との境を置くと、窓から15メートル離れた奥まで光が届く。

採光部に使うスラットと呼ぶ羽の表面には鏡面材を蒸着しており、裏面はつや消し材を活用する。裏面にあたった太陽光は反射が弱まるため、人の目線より低い位置には強く照射しない。一方で表面にあたった光は天井方向に反射し、部屋の奥側まで届く。

取り入れる太陽光の量を増やすために、採光部の羽の枚数は通常のブランドの2倍にした。羽の角度を変えなくても太陽の高度変化に対応できるという。同社は羽の形状などについて特許も申請中だ。
(以下省略)

このブラインドの価格は未定だそうだが、オフィスなどで使われる標準的な電動ブラインドの半分程度になる見通しだとか。自社物件で普及をすすめた上で、将来的には外販も検討するという。

なぜ、今までこうしたブラインドが開発されなかったのだろうか。オフィスでは照明で何も問題がなかったということかもしれないし、ブラインドとはそういうモノだという固定観念があったのかもしれない。いま当たり前と思っているなかに、何か問題や課題を見つけることができる観察力や想像力を逞しくしていくことが必要なんだろう。

これは商品の開発だけに限らない。研究でも同じことだが・・・

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講義中・・・
著書など
『耐震・制震・免震が一番わかる』
共著ですが、このような本を技術評論社から出しました。数式などを使わずに耐震構造、制震構造、免震構造のことを、できるだけわかりやすく解説しています。
『免震構造−部材の基本から設計・施工まで−』
免震構造協会の委員会活動の成果として、このような本をオーム社から出しました。免震構造の基本をしっかり学べるような内容となっています。
『4秒免震への道−免震構造設計マニュアル−』
いまでは少し内容が古いかもしれませんが、免震構造の基本的な考えを述べています。初版は1997年に理工図書から出ていて、2007年に改訂版を出しました。
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