耐震性能について

地震の多い日本では、耐震性能は家づくりの重要なポイントです。ハイムでは阪神・淡路大震災の2倍以上に当たる1,800ガルを始めとしたさまざまな地震波で実験を行い、大きな地震が何日も繰り返されても構造体に損傷が生じないことを証明しました。
実大実験
実生活を想定した実邸と同じプランで実験
実生活を想定した実邸と同じプランで実験
開放的な大きな窓、重いタイル外壁、広いバルコニーなど快適に暮らせるパルフェの実邸にほぼ近いプランを建築。家具の重さも想定して60kg/m2の積載荷重も加えました。過激な振動を繰り返し与える実大実験としては不利な条件ですが、あえてこうしたプランを用意しました。
直下型、プレート型の異なる地震波で実験
大きな被害をもたらした阪神・淡路大震災は直下型と呼ばれ、都市の近くで発生する地震で、一瞬のうちに強い衝撃が来るのが特徴。万一、予想される東海地震はプレート型と呼ばれ、震源は海洋のため直下型に比べ揺れが長時間続くため、建物などが受ける衝撃は大きなものとなります。ハイムでは、直下型、プレート型のそれぞれの異なる地震波で実験を実施。それぞれの地震波で安全性を確認しました。
何万年分にも相当する大地震を経験
何万年分にも相当する大地震を経験
ハイムでは、3日間にわたり大小様々な地震波を加える実大実験を実施。実験ではプレート型として宮城県沖地震波で6回、想定東海地震波で25回。そのうち実験加震機の限界加震である1,330ガルを4回も繰り返しました。さらに、直下型として阪神・淡路大震災と同じ地震波で18回。そのうち実際に起きた規模よりも大きな地震波での実験を8回実施。最大加震は2倍を超える加速度の1,800ガル(実験加震機の限界)の実験も実施し、総実験回数は実に49回にものぼります。
ハイムの耐震性は計りしれません。加震台(実験装置)の限界まで実験しています。
地震波 地震の強さ 建物が受ける強さ
阪神・淡路大震災(直下型)の 実際に起きた地震波 818ガル 1,160ガル
阪神・淡路大震災(直下型)の 2.2倍の地震波(実験機の限界加震) 1,800ガル 2,751ガル
近い将来起こるとされている 東海地震予測波(プレート型)での実験機限界加震 1,330ガル 1,674ガル
※地震の強さ(水平加速度)
※建物が受ける強さ(2階床応答加速度:実験値)
【結論】
ユニット自体の強さとしなやかさ、外壁の地震エネルギー吸収効果などで、応答加速度や揺れ幅が小さくなるため、大きい揺れによる家具等の転倒が少なく、危険を軽減できる住まいを実証しました。もちろん、構造体への損傷は一切ありませんでした。
構造体
単体でも数百年に1度の地震に耐えるユニット
単体でも数百年に1度の地震に耐えるユニット
建物に加えられる地震などの衝撃は、接合部に集中します。ハイムのユニットは、柱と梁をジョイントピース(補強鋼板)を介して溶接し、柱と梁を一体化してつくられるボックスラーメン構造※。通し柱の途中に梁をボルトで接合する一般のラーメン構造と違いウィークポイントのない強固な構造体です。また、柱と梁は常に直角に保つようにつくられるため、建物自体の変形量も少なく、被害を受けにくい構造体です。
※ユニット単体でも新耐震基準の二次設計をクリアする耐震性能です。
ユニット同士の接合部には鉄骨柱、鉄骨梁が2~4本も入り強靭
鉄骨梁 鉄骨柱 鉄骨柱
鉄骨の柱や梁の強さは厚さではなく、その断面の大きさで変わってきます。単体でも強靭なユニットを組み合わせてできるハイムは、ユニット同士の接合部ごとに鉄骨柱と梁が2~4本も重なり、大断面の鉄骨柱、梁を生み出します。特に、地震の強い衝撃を受ける2階部分の床には最大で350×150mmという大断面の鉄骨梁が形成され、大地震に襲われてもその地震力に耐えられる構造体です。
ユニット同士の接合部には鉄骨柱、鉄骨梁が2~4本も入り強靭
橋梁にも使われるハイテンションボルト等で強固に緊結
ユニット 【ユニット】
ユニットと基盤を堅結するアンカーボルト
ハイテンションボルト 【ハイテンションボルト(16mm)】
どのボルトも最大の力が発揮されるように計算上求められた強さで締められるようにトルク管理されています。
強度的に完結されたユニットを組み合わせてできるハイムは、その接合部も強固です。上下のユニット間には、橋梁などに使用され半永久的に力を保持する直径16mmのハイテンションボルトで、水平間は1本あたり約1t(9.8KN)のせん断力に耐えるボルト8本で、基礎とユニットは1本あたり約2.2t(21.6KN)~12.2t(119.6KN)のせん断力に耐えるアンカーボルト4本でユニット全体を緊結。各ユニットから基礎までが一体化されウィークポイントのない強靭な構造体となっています。
しなやかなボックスラーメンと地震エネルギーを吸収する外壁構造により、限界を超えた地震時でも一気に倒壊 しません。
ブレース構造 【ブレース構造】
限界を超えると一気に倒壊。危険を回避できません。 ハイム 【ハイム】
限界を超えても徐々に変形して、地震エネルギーを吸収。 危険を回避できます。
強度的に完結されたユニットを組み合わせてできるハイムは、その接合部も強固です。上下のユニット間には、橋梁などに使用され半永久的に力を保持する直径16mmのハイテンションボルトで、水平間は1本あたり約1t(9.8KN)のせん断力に耐えるボルト8本で、基礎とユニットは1本あたり約2.2t(21.6KN)~12.2t(119.6KN)のせん断力に耐えるアンカーボルト4本でユニット全体を緊結。各ユニットから基礎までが一体化されウィークポイントのない強靭な構造体となっています。
外壁
揺れを吸収する独自の外壁設計
揺れを吸収する独自の外壁設計
外壁材は構造体が揺れてもその変形に同調するように外壁1枚1枚がわずかずつ変形し、外壁面全体で地震の衝撃を吸収する構造です。そして、外壁材同士の間には緩衝材の役目を果たすガスケット目地方式を採用。巨大地震で構造体が激しく揺れても揺れがおさまり構造体が元に戻れば、外壁材もガスケットも元に戻る構造になっています。外壁材に亀裂が生じたり、落下するという心配もほとんどありません。 外壁材はスタットと呼ばれる間柱に独自開発された特殊金具で固定され、地震の衝撃によりエネルギーを吸収する仕組みになっています。このエネルギー吸収効果により、揺れを低減します。
建物への衝撃を抑える軽量部材を採用
建物への衝撃を抑える軽量部材を採用
地震動には、揺れの振幅や周期、速度など様々な要素が関係します。中でも建物に加わる力と密接な関係にあるのが加速度(ガル)です。この加速度と物体に加わる力の関係は、「建物に加わる力=建物の質量×加速度」で表され、建物の質量に比例して衝撃が大きくなります。ハイムでは一般に重いと云われるタイル外壁の下地に、独自開発された軽量かつ柔軟なSFCボード(表面=セメントリッチ、内部=木チップリッチ)を採用しています。その他にもALC板やコンクリート板を使用しない独自開発の高遮音床や、日本瓦に比べ半分の重量のブルック屋根材なども用意。住まい全体で建物へのダメージを軽減する軽量部材を採用しています。
実邸プランでの実大実験で、タイルの破損、落下のないことを証明
一般の住宅で使われているタイル外壁では、震度階の震度6弱で多くのタイルが破損、落下すると推定されています。ハイムのタイル外壁では、下地材に強さとしなやかさを併せ持つSFCボードに弾性接着剤で、一枚ずつ確実に貼り込まれています。しかも、湿気の影響を受けにくい工場で貼り付けられ、現場で貼る施工方法とは接着力、安定性で大きく違います。阪神・淡路大震災の2倍の地震を想定した実大実験でタイルの破損・落下は生じませんでした。
基礎
面全体で支えるベタ基礎を採用、地震力を分散して地盤へ流す構造
ハイムのベタ基礎【ハイムのベタ基礎】
地盤にかかる応力が低い。
一般住宅の布基礎【一般住宅の布基礎】
地盤にかかる応力が高い。
液状化【液状化】
液状化現象とは、水を含みながら連結していた砂粒子が、地盤の揺れでバラバラになり水に浮いた状態になった後、沈殿して地盤が沈下すること。
不同沈下【不同沈下】
不同沈下とは、地盤が建物を支えられず、一部が沈下して住まいが傾斜する
阪神・淡路大震災を契機に注目されはじめたベタ基礎を、ハイムでは標準で採用しています。布基礎は建物の重量を線で支え地震力などを地盤へ流す方法。それに対し、ベタ基礎は面で支え、面全体で地震力などを流し、建物の安全性が高まる基礎。巨大地震による液状化による被害や不同沈下を布基礎よりも抑える優れた地震性能を発揮します。
応答倍率比較
揺れにくさを実大実験でも実証しています
加速度(ガル)とは、地震による地盤の動きの大きさを表します。応答倍率とは基礎部分にかかる加速度が各階の床にどれだけ増幅されるかを表した数値。数値が小さい程その建物が揺れにくく、建物被害が抑えられることになります。パルフェは実大実験で2階床1.36倍を測定。他の工法の住まいに比べ応答倍率の少ないことが判明。設計通り、地震に対し揺れにくく、被害を受けにくい住まいであることを実証しました。
最新工作機でつくられ、バラつき、ミスが生じにくい設計どおりの耐震性を発揮
構造体の耐力や耐久性に関わる部分は、最新の工作機やハイテク工作機でつくられ高精度に仕上げます。建築現場で熟練の作業員でも手作業では5%のミスが生じるといわれていますが、ハイムの生産工場では、すべての部品の使用が指定され、検査済みの部品を確実に使用し、現場発注の材料がほとんどありません。また、各生産工程で専門検査員により250項目以上の検査を確実に実施。現場工事が少なくバラつきやミスが少ない設計通りの仕上がりで、確実な施工品質管理を実現しています。