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 ● ゲンシンアンカー


ゲンシンアンカーは、地震による ”住宅倒壊0” を目指します



 ゲンシンアンカーは、
○新築、リフォームにも取り付け可能
○あらゆる地震震動に対応
○施工地盤の制約なし
○低コスト普及型

国交省の発表では、耐震補強工事が必要な住宅は全国で1150万戸にも登り、 工事補助制度などを導入して急務となっている耐震補強工事の促進を促しております。

しかし、耐震補修改修は構造設計・施工の複雑さ施工地盤の制限、 コスト高などの影響により遅久として進んでいないのが現状です。 また、各メーカーが開発している免震工法ではリホームに使えません。

国交省は、現状の耐震化スピードでは目標の90％を達成するには20年もかかり、 国民の生命と財産は守れないものとし、10年間90％目標に向け、 耐震化工事補助制度の大幅見直方針を打ち出しました。

そこで登場したのが、施工が容易で、確実で、低コストで、普及型で、 耐震改修可能な、イオリビングの「ゲンシンアンカー」です。 ゲンシンアンカーは、既存住宅・新築住宅への装着が可能となりました。

「ゲンシンアンカー」を導入すれば、地震倒壊“０”も夢ではなくなったのです。


ゲンシンアンカー概要図
■ゲンシンアンカー概要図



■ゲンシンアンカーの発想

ゲンシンアンカーの発想の原点は、日本古来の木造建築にあります。 その工法の最大の特徴は、地震の力を分散して逃がすことで揺れを建物に伝えないことにあります。

勿論、五重塔をはじめ古来に日本木造建造物は建物自体においても、揺れを建物全体に分散させ さらに無数にある木の接合部での摩擦と滑りにより揺れを吸収するという優れた技術があります。

そして、このような木造建築物の注目すべきは点は、建物と地盤の接点である土台部分にも 揺れを建物に伝えない技術が使われていることです。

建物と地盤の接点全体で揺れを受け止めるため地震の力を分散させることになります。
そして、接点での摩擦により地震の力を逃がし揺れを減衰していきます。

この優れた技術を応用したものが、「ゲンシンアンカー」です。

現在の住宅では、アンカーボルトが建物と地盤の接点となります。 このアンカーボルトにゲンシンアンカーを装着し地震の力を分散させて減衰させていきます。

■多種多様な地震震動と共振加速

戸建住宅の耐震特性
■戸建住宅の耐震特性
一口に地震と言っても、そのエネルギーの伝わり方は地盤により大きく異なります。
硬い地盤では、地震は速く伝わり震動周期は短くなります。

しかし、軟弱地盤では 地震波は遅くなり震動周期が大きくなります。つまり、軟弱地盤では地震の揺れが大きく なってしまいます。

このように、地盤により地震の揺れが大きく異なるこので建物自体の固有振動数が 一致してしまうことがあります。
これを「共振加速」と呼び、地震で一番恐れられていることです。

建物は、材料や全体の重量などによって、それぞれが揺れる周期を持っています。 これを建物の持つ固有周期といいます。

そして、建物の持つ固有周期と地震の波の周期が一致することを「共振」といいます。 この「共振」が発生した時、建物には一気に計り知れない力が働いてきます。

例えば、ブランコを最初動かすには、ある程度の力が必要になります。しかし、 ある程度動かしさえすれば、指一本でもその揺れを大きくすることが出来ます。 こうした力の相互作用が、「共振」のメカニズムです。 いくら建物が強固に造られていても、「共振」により予想をはるかに越えた力が 加わることが分かると思います。

関東大震災では、東京山の手のレンガ造りや石造の建物に多く被害が出ました。 これは、硬い建物は固有周期が短いため、比較的地盤の固い山の手では震動周期が短く伝わった ために「共振」が発生したことが原因でした。

また、大地震で恐れられていることの一つが、「余震」なのです。
余震は、通常の地震よりも周期の長い「長周期震動」が発生しやすい特徴があります。

通常の地震でさえ、軟弱地盤では震動周期が大きくなりますが、これに余震の「長周期震動」が 加われば免震装置を施した木造住宅や背の高い建造物でも共振加速が発生することがあり、 甚大なる被害が出ることは阪神・淡路大震災で明らかになっています。

阪神・淡路大震災では、大地震発生後にまだ建物が揺れている状態で余震が発生し共振加速 により高架橋が倒壊してしまいました。

つまり、大地震による共振だけでなくその後の余震での共振にも配慮した建物が 必要になってくるのです。

■耐震建築の限界と免震構造の問題点

耐震建築住宅は、建物自体を頑丈にし地震の揺れに耐えると言う発想です。
耐震建築では、建物を頑丈にするために各接合部にバネの力の強い金物を使い補強します。

しかし、金物を使った耐震建物はその分固有周期が短くなり、 地盤の振動周期に近づくことになり共振が発生し、 想定以上の力が建物に加わり倒壊してしまう恐れがあります。

また、余震による共振にも耐えることができるかという不安も残ります。

そこで、建物自体を揺らさないという発想が出てきました。 このような発想から、免震構造が開発され実用されています。
しかし、なかなか普及しないという現実があります。これには、主に以下のような 理由があるからです。

・コストが高い

・施工技術が複雑

・全ての地震震動に対応できない（施工地盤に制限がある）

・新築時のみ施工可能

 そこで、これらの懸念点を一気に解消した減震度装置「ゲンシンアンカー」が開発されました。
「ゲンシンアンカー」により、既存住宅・新築住宅の地震による住宅倒壊0を目指します。

■制振構造は耐震壁を含む戸建住宅に向かない

免震構造もそうですが、制振構造はもともと規模の大きいビルを対象に開発され、 高い効果を得ていますが、戸建住宅では様々な制約を受けます。

大きなビルでは機械的なシステムで地震力を弱めているタイプ、 オイルダンパー等で地震エネルギーを吸収しているタイプ等いろいろあります。 構造コストを下げる効果も上げております。

しかし、耐力壁を含む戸建住宅に制振構造をもつ壁を混合することはできません。
硬さや強度の違う壁が混ざると地震の揺れにばらつきができ、建物が極度にねじれて 倒壊してしまうことがあるからです。

耐力壁に制振壁を混合して設計する場合はよほどの注意が必要で、出来る限り避けたほうが安心です。

■ゲンシンアンカーの特徴

■減震装置性能比較■
ゲンシンアンカー
耐震壁・筋交い併用		住宅用制震構造
耐震壁・筋交い併用		住宅用免震構造
耐震壁・筋交い併用
普及評価◎△△
共振加速倒壊なし良好地盤軟弱地盤、長周期
既存建物への設置可能基本不可基本不可
コスト低
（従来製品の
２分の１以下）		高高
減震率
（対設計荷重）		50〜60%30〜50%70〜90%
装置概要摩擦減衰、衝撃緩衝制震ダンパー積層ゴム、ローラー、振り子
変位量10mm〜20mm20mm〜100mm200mm〜400mm
残留変位0〜15mm許容ダンパー、ゴム→0ダンパー、ゴム→0
偏芯変形・ねじれなし耐震壁混合に不安過剰変位に不安
余震連続使用可連続使用可要点検
メンテナンスフリーフリー定期・臨時点検
積雪除雪不要除雪不要要除雪
設備一部特殊配管一般工法フレキシブル配管
プラン自由設計ダンパー配置に制約地下、車庫不可
構造設計容易複雑複雑
施工難易度簡単（大工工事）普通（大工工事）専門職施工
＊ゲンシンアンカーは、アンカーボルトの機能を温存しているため、建築基準法準拠。
設置に特別な手続きは必要ありません

建物の荷重が一般ビルに比べて軽く振動固有周期の短い戸建住宅においては、 耐震構造、免震構造、及び制振構造と言えども、現在の技術では全ての地震波 に対する対応はされておらず、特に、免震構造等は振動周期の長い軟弱地盤では 設計が困難とされているのは周知の通りです。

また、各構造が固有にもつ問題点は上記性能比較表の通りです。

弊社開発の分散摩擦減衰型の「ゲンシンアンカー」の減衰理論は建築物に入力する前に 減衰する絶縁型で固有周期に依存しない摩擦減衰を利用しています。

摩擦減衰は、日本古来の木造建築でも利用されている技術で、その効果の高さは 古来の木造建築の耐久性を見れば明らかとなっております。

また、ゲンシンアンカーは小さな変位で減震効果が高く、いかなる周期の地震波に対しても効果があります。

そして、ゲンシンアンカーはモニターの結果を踏まえて、さらなる進歩を遂げました。

（１） 通常使用しているアンカーボルトの機能を分離、温存させることで、既存建物にも装着できるタイプとした為、膨大な耐震改修市場に参入できるようになりました。

（２） 施工性を考慮、施工精度については±１０ミリの誤差を許容できるものに改善しました。

（３） 摩擦減衰面は自動車のシリンダーコーティングで実績のあるポリアミドイミドをコンバインとしたフッ素樹脂としました。

（４） 衝撃吸収部分のショックアブソーバーは新幹線のぞみ採用の高耐久、高吸収ゲル材の採用が決まりました。

（５） 実験場では、地震加速度２００galを超えると６０％以上を減衰することが確認されました。
（計算上は３００galで５０％）

（６） 20坪程度の「ゲンシンアンカー」付き土台組みを1日で施工可能な、簡単施工を目指しました。

（７） 耐震改修、リホームに装着しやすい薄型のゲンシンアンカーも合わせて開発しました。

（８） コストダウンの為に量産化可能な設計としました。

ゲンシンアンカー詳細図
■ゲンシンアンカー詳細図
 ゲンシンアンカーは、非常にシンプルな作りとなっております。

それゆえに、コストが低く余計なメンテナンスが必要なく耐久性に 優れております。

そして、優れた日本古来の木造建築技術と現代の最新の技術を併せ持つ 製品なのです。

今までの免震装置では、不可能であった既存建物への取り付けも可能と なっております。

私達は、一刻も早いゲンシンアンカーの普及により皆様の地震からの不安を 解消していきたいと考えております。


●ゲンシンアンカーの施工
ゲンシンアンカーの構造はとてもシンプルです。
そのため、製造コストも低く抑えることが可能になります。

また、シンプルな分耐久性に優れ余計なメンテナンス等も必要ありません。
ゲンシンアンカーの施工も簡単なため特殊工具や特殊職人が必要でなく、 余計な人件費もかかりません。

地震による住宅倒壊0を目指すためには、ゲンシンアンカーの普及が最も 大切なものと考えております。
それゆえ、私達は低いコストと簡単な施工を実現しました。

一戸当たりおおよそ50個程度のアンカーボルトが基礎部分に取り付けられています。

ゲンシンアンカーは、全てのアンカーボルトに取り付けます。
上記詳細図「ショックアブソーバー」の取り付け。

新幹線のぞみでも使われているの高耐久、高吸収ゲル材の衝撃吸収部分。
上記詳細図「鋼板減衰プレート下部」の取り付け。

表面には、特殊フッ素加工を施しスムーズな摩擦減衰が 行われるように工夫を施しています。
上記詳細図「鋼板減衰プレート上部」の取り付け。

この鋼板減衰プレート同士の摩擦減衰により 建物への地震の揺れの伝わりを抑えます。
建物の基礎を、上記詳細図
「ワッシャー」
「スプリングワッシャー」
「ナット」
で建物基礎を固定します。

ゲンシンアンカーの取り付けはこれで完了です。


●ゲンシンアンカーの性能

ゲンシンアンカーを用いた減衰実験

■ゲンシンアンカーを用いた減衰実験
実験協力：東洋大学産業技術研究所


実験データ

■実験データ


東洋大学産業技術研究所様の協力の下、ゲンシンアンカーの減衰実験を行いました。
−進入加速度は、最大で200gal強を負荷させました。
これは、地盤のよい場所でおおよそ震度5程度の揺れとなります。

−減衰加速度は、進入加速度に対応する建物の揺れを表します。
実験データの通り、ゲンシンアンカーを装着することにより、揺れを60%減少させることが 確かめられました。
これは、震度5程度の揺れを震度2程度に抑えていることになります。

さらに、実験データの通りゲンシンアンカーを装着した場合、全く共振しないことが確かめられました。
共振した場合、−減衰加速度のグラフが−進入加速度 のグラフを著しく上回ることになりますが、ゲンシンアンカーを装着している場合、減衰加速度は進入加速度の60%程度 で推移していることが分かります。

地震震動　→　力を分散　→　力を逃がす　→　摩擦減衰　→　衝撃吸収

この流れにより、ゲンシンアンカーは揺れを60%減少かつ全く共振しないという 今までにない全く新しい発想を可能にしました。

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