
摆上闭地震により,构造体ではなく天井材の落下など非构造部材に影响がおよぶことがある
摆右闭クリーンルーム天井里に耐震支柱を设置して补强を行うことで,落下を防ぐ対策が施されている

非构造部材の被害
BCP(Business Continuity Plan:事業継続計画)を考えるときに大きなウエイトを占めるハザードリスクのうち,関心の高まっている地震対策メニューを紹介する。
マグニチュード9.0という未曾有の规模の东日本大震灾では,多数の工场建物に被害が出たものの,构造体の被害に比べ,非构造部材や设备机器などの被害が多かった。それは地震波形でもわかるように地震の大きさだけでなく长时间の揺れが続いたことと考えられる。
电子デバイス工场のクリーンルーム内でも,天井の脱落,壁やパーティション,设备?配管の损伤が起こり,生产が中断されるほどの大きな被害を受けた工场もあった。操业継続の面から,构造体だけでなく,非构造部材の损伤を防ぎ,生产装置を守る対策も重要となる。

東北地方太平洋沖地震の震源断層面と震度分布,および東北大学(仙台市)で観測された過去の加速度波形との比較(東北大学,建築研究所公表データ)。 今回の地震の大きな特徴として,東日本の広範囲にわたって揺れが計測されたのと,非常に長時間にわたり大きな揺れが続いたことが理解できる
「守る」选択肢
生产装置は,それを支える床で守る,天井などからの落下物から守る,装置自体を固定して守るといった选択肢が考えられる。
「床」の耐震性を高めるには,揺れを吸収するデバイス(装置)を内部に置いて建物を揺れにくくする制震构造と,それを地盘と建物の间に置いて地震力そのものの伝达を低减させる免震构造とがある。
新筑时のみならず,稼働中の工场にも対策をとることが可能だ。耐震の効果,费用や工期の面など,さまざまな条件やニーズに応じたメニューが豊富に用意されている。具体的な技术を绍介していこう。

リニューアルに适した制震补强
新筑か既存建物かを问わずに设置でき,耐震性が向上する制震构法のなかでも,地震の加速度を低减するにはオイルダンパによる方法が最も効果的である。その一例である制震装置贬颈顿础惭(ハイダム)は,建物に组み込んだオイルダンパが地震や强风による揺れを吸収する。耐久性に优れ,メンテナンス不要で半永久的に使用でき,设置にあたっても操业を中断せず,「居ながら®补强」をすることが可能である。
既存建物に制震补强効果のシミュレーションを行った结果が右下のグラフである。制震装置による补强を行うことで,地震による最大変位を半分以下に低减できているなど,大きな効果があることがわかる。

既存建物に设置された制震装置贬颈顿础惭。建物の揺れを低减させるブレーキの役割を果たす

免震装置の例。积层ゴム(左)とすべり支承(右)
ピンポイントで対策できる部分床免震
立地条件や建物形状などにより採用すべき构造は异なるが,入力する地震动を低减させる装置を地盘と建物の间に设置する免震构造は新筑时に非常に有効である。また既存工场であっても,重要な生产装置が置かれた一部の床だけを免震化することもできる。それが部分床免震システムである。
荷重や微振动対策が必要な机器などの装置条件を考虑し,ボールベアリングや积层ゴム,すべり支承など,さまざまな特质を持った免震装置を组み合わせることにより,生产装置の特性に最も适したシステムを构筑する。
设置にあたっても,部分床免震は建筑基準法上の手続きが不要であるなど,通常の免震工事よりも短期间で施工ができる。条件に合わせたピンポイントの设备投资により,効率的に重要な生产装置を守ることができ,リスクを低减させることが可能だ。

重要な装置のある床のみを免震化する,部分床免震。短期间の施工が可能だ
既存建物に制震装置を设置したシミュレーション。鉄骨造の整形な建物で中央に2层の生产エリアがあり,その周辺の设备エリアに制震装置を计画。告示波を入力した解析结果を示す。
上図は生产装置が置かれた2阶生产エリアの床の変位,下図は加速度の応答结果で,最大変位は半分以下に减り,生产装置ごとに定まる加速度の许容基準値を超える时间も大幅に减少している。これにより生产装置への影响が小さくなることがわかる。
3顿モデルによる解析。制震装置の设置前(左)と,赤い色で示した设置后(右)
小欧视频オリジナルの指针
すでに述べたように,事业中断がきわめて広范かつ甚大な影响を及ぼす电子デバイス分野では,被灾后の速やかな事业再开へのニーズがとくに强い。当社もこの分野の设计?施工に际し,躯体にとどまらず天井や设备配管についても部位の特性に応じた独自の设计指针を策定している。
たとえばクリーンルームのシステム天井里では,通常は耐震ブレースを设置するのみだが,当社ではブレースに加え,座屈防止のための耐震支柱を设置している。ブレースだけでは地震力により天井が浮き上がり,落下する场合があるからだ。
また,床に生产装置を固定する际にも,床パネルに止めるだけでは不十分な场合には,根太やアングルに装置を固定させることを推奨している。
なお,対策済みの事例では,さきの东日本大震灾でも天井からの设备脱落といった重大な被害は生じなかった。

落下物から守る「天井里対策」の一例。耐震ブレースを设置するのみでは,地震力を受けて天井が浮き上がる场合があるため,天井を吊るボルトを补强する耐震支柱(写真の赤丸部分)を设置することで天井落下を防ぐ

クリーンルーム天井里への耐震支柱设置事例

固定して守る「生产装置の固定対策」の一例。床パネルに固定させるのが通常の固定方式だが,より强固に安定させるために床の下地である根太やアングルに直接固定させることを推奨
※简略のため生产装置の大きさは小さく表现
実物大振动実験での検証
一般天井であっても天井内设备机器の设置基準,壁と天井间のディテールなどにも当社保有の地震対策技术を活用している。
こうした対策は,実験によりその効果を検証したうえで策定されている。当社技术研究所では,天こうした対策は,実験によりその効果を検証したうえで策定されている。当社技术研究所では,天井?設備?配管を組み上げた実物大の模型をつくり,大型振動台に載せ実際の地震さながらに加振試験を行っている。こうして得られたデータから綿密に分析?解析が行われ,当社の各種耐震指針に反映されている。

当社技术研究所での耐震性能検証。鉄骨の架構に天井板を吊り,実物大の模型を組み上げたもの(左)に,加振試験を行い,データを分析,設計施工の指針に活かしている


叠颁笔では,建物単体や部位の“点”の地震対策にくわえ,敷地や地域単位,灾害时の人的ソフトの対策など,いわば“面”でのリスクマネジメントも必要となる。それらに対応する种々のシミュレーションシステムの一部を绍介する。


工场所在地の想定震度や
施设の被害额、操业中断期间を把握できる
被害の大きさや「人」の确保
「新?地震リスク简易评価システム」では,工场の所在地や耐震グレードを考虑して地震リスクを算出し,既存施设の改修?建替えや统廃合など施设计画の検讨に反映させることができる。住所などの情报から,その地点で予想される震度を推定し,直接损失额や建物,生产装置,ユーティリティを含めた工场全体の予想最大损失率,直接损失额,および操业中断期间を算出する。これまでのシステムから予测精度を大幅に向上させ,复数敷地?复数建物の同时比较も可能となった。
「従业员自宅耐震诊断?参集予测システム」は,震灾时の社员一人ひとりの自宅の状况と,自宅と会社拠点间の徒歩移动时间を予测することができる。いつ谁が业务に従事できるのかを想定した「颜が见える」叠颁笔の策定,就业时の発灾を想定した帰宅难度や家族との连络が取れるまでの安否推定など,何よりも大切な「人」に関わる计画やケアを强力にサポートする。

ライフラインの復旧
当社が近年力を入れているのが,各种ライフラインの復旧予测手法だ。阪神?淡路大震灾など,これまでの过去の大地震における震度と復旧実绩の関係を绵密にモデル化し,震灾时のライフラインの机能支障日数をピンポイントで予测できる。さらに上下水道については,敷地外の管路全体の被害も考虑し,自治体の復旧手顺に応じて復旧日数を予测する手法も开発した。
また,事业継続には単独施设の被害のみならずサプライチェーンや関连施设の状况を正しく把握することが重要となる。当社の関係会社でリスクマネジメントを専业とする(株)イー?アール?エスは,敷地外施设の広范な被害状况と復旧期间を系统的に予测?整理する手法を提供している。机能分散,対策优先顺位,バックアップ体制や円滑な復旧计画など,事前の备え?计画策定に必须の情报が把握できる。
建物内外の多様な视点から叠颁笔を支援するこれらのシミュレーションシステムが,操业のニーズやリスクマネジメントにきめ细かく対応する。







