振動や衝撃から建物を守ってくれる制震ダンパーの仕組みと効果

力の入れ方で変わる仕組み

制震ダンパーには主に3つの種類があります。
層間ダンパー型、マスダンパー型、連結型です。

層間ダンパー型

層間ダンパー型は建物の上の床と下の床の間にダンパーを使用し、建物が振動するたびに間に設置したダンパーがエネルギーを吸収することができる仕組みとなっています。
振動での変化をダンパーに与えるのです。
そうすることで建物に与えるエネルギーを低くすることができます。

マスダンパー型

マスダンパー型は少し特殊な仕組みです。
「おもり」と呼ばれているものを建物の1番上に設置することで建物全体の振動を軽くさせるようになっています。
いわゆる“動吸振器”ですね。
建物に負担がかからないような大きさのおもりで調節していくことが難しいと言われています。

連結型

最後の連結型は、いくつかの分かれている建物をダンパーで連結することでエネルギーを吸収することができる仕組みとなっています。
複数に分かれている建物だからこそ軽減できる方法です。
それぞれ適切な制震の種類があるので次で説明したいと思います。

3つの制震技術

制震ダンパーの仕組みについて説明しましたが、それぞれ3つの仕組みに合わせた制震の手法があります。これも「バッシブ制震」「セミアクティブ制震」「アクティブ制震」という3つの種類に分かれています。
これらはそれぞれエネルギーが与えられるか与えられないかによって大きく制震ダンパーの役割が変わってきます。
例えば、バッシブ制震はこの中でも1番安定していると言われており、エネルギーが与えられなくとも建物の振動を吸収することができます。
バッシブ制震セミアクティブ制震としてよく使われるのは層間ダンパー型です。
セミアクティブは多少のエネルギーが必要な制震となっており、パッシブ制震よりも効果的ですが、オイルの微妙な調節が欠かせません。
アクティブ制震は、3つの中でもよりたくさんのエネルギーが必要です。マスダンパー型や連結型が用いられ建物との設計が非常に重要になってきます。

まとめ

外から与えられるエネルギーを建物の代わりに吸収してくれる制震ダンパーは特に高層ビルのような大きい建物に効果的です。
エネルギーの有無や種類によってダンパーはさまざまな力を発揮することができます。
制震ダンパーについて詳しく知っておくとより地震に強い建物を建設することができるでしょう。