IAU免震システムの評価

>>63に続く

ここで加速度と震度の話をします。
０．６秒周期でみると現行の気象庁震度階は、
０．８gal以上　震度１
２．５gal以上　震度２
　　８gal以上　震度３
　２５gal以上　震度４
　８０gal以上　震度５弱
１４０gal以上　震度５強
２５０gal以上　震度６弱
４５０gal以上　震度６強
８００gal以上　震度７
となります。

ここで、「免震告示」の規定での（>>48参照）
地震入力300～400gal＝震度６弱程度＝極めて稀な地震 ⇒ 無損傷
これが難しい。
「非免震」（いわゆる「耐震」）では、
地震入力 80～100gal＝震度５弱程度＝稀な地震　　　 ⇒ 無損傷
ですから、
これを上部構造として使用するので
地震入力を 目安として８０～１００gal程度に抑えられるか、
建物ごとに計算して建物応答値（地震の建物応答（増幅）倍率は２．５倍程度です）として、
Ｃ0＝0.2 ⇒ 建物応答 ２００gal ⇒ 無損傷　
２００gal程度に抑えられるか、
です。

ここで、復元装置（バネ・ゴム）＋ダンパーをもたない、すべり系転がり系の摩擦係数型装置を考えると、
建物入力加速度≒１０００×摩擦係数（gal）
です。

１．すべり系免震：摩擦係数＝　１／１０（０．５／１０～）
２．転がり系免震：摩擦係数＝１／１００（２／１０００～２／１００程度）

これは動摩擦係数ですので、静止摩擦係数は一般的に約２倍（免震が始まる段階）。
１．すべり系免震：摩擦係数＝　２／１０
２．転がり系免震：摩擦係数＝２／１００
から

１．すべり系免震の建物入力加速度≒２００gal
２．転がり系免震の建物入力加速度≒　２０gal
となります。

これから分かりますように、
地震入力を ８０～１００galに抑えられるのは、「転がり系免震」だけとなります。
すべり系免震の摩擦係数を　０．５／１０としても１００galでギリギリです（摩擦係数＝０．５／１０をめざさないといけない理由はここにあります）。
それに、経年変化、復元装置＋ダンパーを与えると、免震性能が悪くなるので、無理な可能性も出てくる。但し応答として免震はスウェイ運動に近い場合もあるが、しかし値に全く余裕がない。
そこで、上部構造の耐震性能上げて、Ｃ0＝０．３（耐震等級３）等にして対応することが出てくる、ということです。

ここで、分かりますように、復元装置（バネ・ゴム）＋ダンパーをもたない状態で、

１．すべり系免震の建物入力加速度≒２００gal　⇒震度５強（１００galとしても震度５弱）
２．転がり系免震の建物入力加速度≒　２０gal　⇒震度３　（１０galとしても震度３）

の差はあまりに大きい。
復元装置（バネ・ゴム）＋ダンパー※を入れるともっと上がる。
「すべり系免震」が、「告示免震」では「極めて稀な地震で無損傷」の規定で、非常に苦しむ原因です。


※必ずしも下がるとは限らない。