ミ。ナキハモニオ

[2010/4/23]

工場イ烽ヌの合カー的イ煌ツ境振動対策のための
予モヲ解析手法を開発

地盤・基礎・アヲ物を一体として精度良く環境振動を予モヲ

 鹿島(社長:中村 満義)は、外部からの環境振動のアヲ物内への影響を、より精度良く評価するためユ、振動源から地盤・基礎・アヲ物スワでを一体モデルとして解析できる予モヲ評価法を開発しスワした。これユより、あらアクるパホアーンの振動問題ユ対して、簡易から詳細スワでの予モヲ評価法が整備され、振動モヲ定技術とこれスワで培った豊スイ熨ホ策技術とあわせて、振動ユ対する合カー的イ熕ン計が可ヒモとイ烽霓ワした。

地盤・基礎・建物までの一体解析概念図

開発の背景

 近年、工場の生産機器等の稼動や周辺道路での車両走行、スワたアヲ設工事作業ユよって発生する振動が、アヲ物の居住性や精密機器工場のウ關U機器ユ影響を与えて問題とイ烽驍アとが増えていスワす。このようイ燒竭閧ヘ発生してから対策するのでは対策方法も限られ、多大イ焜Rストを要するため、設計段階で振動のキリ答を精度よく予モヲし、対策が必要であれば事前ユその効果を予モヲして、かつ、現状ユ即した最も効果的イ熨ホ策を実施することがフ要です。

一体解析の概要

 ツョ来は、地盤・基礎モデルのキリ答とアヲ物モデルのキリ答を別々ユ求めていスワしたが、今回、鹿島では地盤・基礎・アヲ物を一体としてモデル化し、3ハヲ元解析で求める予モヲ評価法を開発しスワした。これは、耐震安全性の評価で実績のある地盤・基礎・アヲ物の一体解析手法をメヌースとして、環境振動分野向けユ新規ユ開発したものです。今回の予モヲ評価法では、アヲ物のモデル化を詳細ユ行うことで、アヲ物内のどの位置でも実現象ユ近い振動伝播特性を再現でき、キリ答を別々ユ求めるよりも精度の高い予モヲを低コストで迅速ユ行うことが可ヒモとイ烽霓ワした。

一体解析評価法の適用例

 一体解析評価法を用いれば、例えば、工場の新設ユあたって、既存のアヲ物内の機械から発生する振動が、新設工場の稼動ユ与える影響を事前ユ評価することができスワす。
 実際ユ、ある既存工場の設備機器の振動が、36ウセユサれてアヲ設される新設工場の2階床ユ設置予定の機器(ウ關U装置)の稼動ユ与える影響が懸念された事例がありスワした。そこで、今回開発した一体解析評価法を用いて機器の設置予定位置での振動評価を行いスワした。そのヌ゙果、当初の設計案では機器の振動許容値を満足することがツーしいことが判明したため、対策ユついても本評価法を用いて解析したヌ゙果、柱本数を増やしスパン割を見直すこと等が振動低減のためユ有効であることが明らかユイ烽霓ワした。この改良設計案が採用され、竣工後のモヲ定では、振動許容値を満足することが確認されスワした。

振動源と建物の位置関係

鉛直方向の建物の応答(解析結果)と振動許容値の関係

 このほか、本評価法とツョ来の評価法を合わせて適用することで、新設工場の稼動ユよる振動の既存工場への影響評価、解体工事の振動の近隣居住地への影響評価、周辺道路を大型車両が走行した際の基礎の防振設計の検討イ烽ヌユ用いることができスワす。これスワでユ18ノの事例ユ適用し、本評価法の有効性を確認するとともユ、合カー的イ熕ン計ユ貢ラィしていスワす。

今後の展望

 生産施設の高密度化や生産品の高精度化ユより、工場の振動基準はスワすスワす厳しくイ烽チてきていスワす。一方で、工場の早期稼動ユ向けてアヲ設工期の短縮が求められていスワす。
 一体解析評価法を用いれば、アヲ設前ユ環境振動問題を予モヲして合カー的イ熕U動対策の検討が可ヒモであるため、リスクを事前ユ検討でき、そのヌ゙果、工場の早期稼動ユ貢ラィできスワす。鹿島では、今回開発した一体解析評価法を含む環境振動予モヲ・対策技術を活用し、最適イ熕U動防止設計や施工法の提案を行うことで、アヲ物の品質確保の一層の向上を図っていく方針です。

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その後予告イ烽オユ変更されることがありスワすので、あらかじめご了承ください。