〈RSL免震システム〉
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3. 開発経緯

1. 免震構造と耐震構造の20世紀の歩み



 
免震構造
耐震設計
社会背景
1900

 

河合浩蔵(1891)
Calantarients特許(1909)

San Francisco地震(1906)

第1次世界大戦

1910

   

佐野利器
「家屋耐震構造論」(1914)

 
1920

 

東京帝国ホテル
(柔軟地層の利用)
鬼頭健三郎
山下興家

関東大震災(1923)
震度法の導入(k=0.1)
佐野利器
真島健三郎

世界大恐慌

 
柔剛論争
1930

 

Soft First Story概念
岡隆一

RC造構造計算基準
D値法
許容応力度設計

 
1940

 

鷹部屋福平

S造構造計算基準
福井地震(1948)

終戦

1950

   

建築基準法(1950)
震度法改定(k=0.2)

東京タワー

1960

 

勝田千利
松下清夫
Skopje小学校(Yugoslavia)(1969)

高さ制限撤廃
新潟地震(1964)
十勝沖地震(1968)
霞ヶ関ビル

電子計算機
東海道新幹線

1970

 

積層ゴムの出現
Lambesc小学校(France)
Koeberg原発(South Africa)

宮城県沖地震(1978)

超高層建築
オイルショック

1980

 

積層ゴムの性能向上
USA,NZで免震建物建設
八千代台住宅(Tokyo)(1983)
免震構造設計指針(1989)

建築基準法改正(1981)
終局強度設計
免震構造
(制振構造)

環境問題
建設ブーム

1990

 

日本免震構造協会発足(1993)
免震構造設計指針改訂
免震構造の採用拡大

Northridge地震(1994)
兵庫県南部地震(1995)
性能設計

経済崩壊

2000



2. 福岡大学における免震構造開発の足跡



1978年
12月
免震構造に関する調査・研究開始
1980年
6月
福岡大学にて振動台及び振動計測装置の設置
     
鉄骨フレームモデルを使った振動台実験開始
(→写真1)
1981年
3月
積層ゴムアイソレータの実大実験に成功
(→写真2、3)
1982年
3月
福岡大学第2構造力学実験室の新築完成
     
大型振動実験はじまる(→写真4)
 
11月
八千代台免震住宅に対し建設大臣の特別認可を取得する(積層ゴムを用いた免震建物評定の第1号)
(→写真5)
1983年
1月
八千代台住宅現場実験実施
     
自由振動・強制振動実験、常時微動計測などを、福岡大学・ユニチカ(株)・東京大学地震研究所・建設省建築研究所の共同で実施し、免震構造としての性能を検証した
1984年
3月
スチールダンパーの研究に着手
 
10月
豊橋実験実施
     
実大免震建物の振動台実験を、福岡大学・ユニチカ(株)の共同で実施
1985年
1月
鉛ダンパーの研究に着手
1986年
11月
日本建築学会免震構造小委員会発足(主査:多田英之福岡大学教授・当時)
 
12月
建設省新建築構造技術研究委員会発足
1987年
10月
福岡大学にて2年間にわたる積層ゴムクリープ試験開始
1988年
4月
日本建築学会主催「免震フォーラム」開催
 
5月
免震構造設計法の開発に関する研究で、昭和62年度日本建築学会賞受賞
     
受賞者:多田英之(福岡大学)、山口昭一(東京建築研究所)
 
7月
冷間接着型積層ゴムの研究に着手
 
8月
第9回世界地震工学会議にて、八千代台住宅の地震時挙動などを発表
1989年
9月
日本建築学会「免震構造設計指針」刊行
写真1:鉄骨フレームモデルによる振動台実験

写真2:積層ゴムの圧縮せん断試験

写真3:積層ゴムの大変形試験

写真4:大型振動台実験(動的挙動の確認)

写真5:八千代台免震住宅の外観

図1:積層ゴムのFEM解析(積層ゴムの中央部が静水圧状態であること、P―Δ効果がないことが確認)

1990年
9月
積層ゴムの3次元有限要素解析をAmerican Chemical Societyにて発表(積層ゴムの荷重支持機構を解明)(→図1)
1991年
3月
積層ゴムの圧縮破壊実験の実施(→写真6)
     
三菱重工業長崎造船所8000tonプレスを使用し、積層ゴムの限界耐力を確認する(中間鋼板がゴムより先に破断した!)
 
8月
免震構造に関する技術援助のため、福岡大学高山峯夫助手(当時)を中国(華中理工大学)に派遣(3ヶ月)
1992年
4月
日本建築学会主催「免震構造に関する国際ワークショップ」開催
アメリカ・イタリア・ニュージーランド・中国などからの参加者が会する
1993年
5月
日本建築学会免震構造小委員会主催「第1回免震構造セミナー」開催
 
6月
「日本免震構造協会(JSSI)」設立(会長:梅村 魁・当時)
 
11月
日本建築学会「免震構造設計指針 改訂版」刊行
1994年
1月
ノースリッジ地震発生(カリフォルニア)
     
免震病院で免震効果が期待通りに発揮される
 
4月
動的外乱に対する設計に関する横断的な研究組織を日本建築学会に設置(免震構造小委員会 他3小委員会)
   
積層ゴムの高性能化の研究に着手(積層ゴムの高い面圧下での挙動と破断限界の把握)(→写真7)
 
8月
積層ゴムの高性能化研究の一環として、面圧200kg/cm2下でのクリープ試験の開始(現在まで継続中)
 
10月
冷間接着型積層ゴムの限界変形性能確認試験の実施
 
11月
エネルギーの釣り合いに基づいた免震システムの設計マニュアルの発表(→図2)
図2:エネルギーの釣り合いに基づいた応答予測
写真6a:長崎造船所8,000tプレス

写真6b:積層ゴムの破断面(中間鋼板3.2mm厚が破断)

写真6c:冷間接着型ゴムの試験後の状態(中間鋼板が大きく塑性変形、しかし、ゴム層の損傷なし)

写真7a:面圧200kg/cm2での破断試験の状況

写真7b:オフセットせん断からの引張試験の状況

1995年
1月
阪神淡路大震災発生(兵庫県南部地震)
     
免震建物でその性能の確認がなされた。震源域から30kmほど離れた地点にあった免震建物で地震記録が観測され、地動300galに対して、1/3〜1/4に応答が低減していた。この後、免震構造の採用件数が増加する。
 
4月
(株)日本免震研究センター(SIRC)設立(代表:多田英之)
 
10月
シンポジウム「耐震設計の一つの新しい方向」が開催される
1996年
9月
「免震 −地震への絶縁状−」出版(多田英之著)
 
10月
シンポジウム「免震構造の研究と設計」が開催される(免震構造小委員会)
1997年
8月
「4秒免震への道 −免震構造設計マニュアル−」(理工図書)の公表
1998年
8月
積層ゴムのオフセットせん断−引張試験の実施(日本免震構造協会)
   
鉛ダンパーの大容量化の研究に着手、同時に鉛ダンパーのFEM解析の検討をはじめる
1999年
9月
「免震の真実 −耐震神話の再構築へ−」出版(多田英之著)
   
耐震工学研究会(EENIX)発足
     
秋山宏先生、和田章先生、多田英之先生などを特別会員とし、耐震設計や耐震工学の問題についての講演会などを開催
2000年
1月
第12回世界地震工学会議にて、積層ゴムのFEM解析、クリープ試験、引張試験の成果を発表