技術開発の現場TECHNOLOGY

インフラ資材開発部
H.K.
2004年入社
理学部 物理学 専攻

※記事の内容及びプロフィールは取材当時(2015年12月)のものです。

神戸・淡路大震災以来、大きな地震が起きるたびに、建物の安全性を高める技術のひとつとして関心を寄せられてきた免震ゴム。
地震による振動エネルギーを吸収することで、家財類の転倒などの二次被害を防ぎ、人々が安全かつ安心して建物内にいることができるその技術力は、東日本大震災の被災地でも実証されたという。

地震大国・日本で高まる、免震技術への関心

1980年代前半に日本で最初の免震建物が完成して以来、現在までに建てられた国内の免震建築物は3,600棟以上、戸建住宅も合わせると8,000棟以上にも上ることが示すように、免震技術への関心は、大きな地震が起きるたびに高まっています。
免震ゴムには、1.建物の重量を支える 2.地震の振動を建物に伝えないために横に大きく変形できる 3.振動エネルギーを減衰・吸収する、という3つの機能が要求されます。

国内シェア50%を占める免震ゴムのリーディングカンパニーのブリヂストンは、高減衰ゴム系積層ゴム/鉛プラグ挿入型積層ゴム/天然ゴム系積層ゴム/弾性すべり支承と、4タイプの免震ゴムをすべて取り揃えており、構造設計者は用途に応じた免震ゴムを選択することが可能です。
中でも当社が力を入れているのが、高減衰ゴム系積層ゴムです。ゴム材料に振動エネルギーを吸収する特殊な充填材を入れた高減衰ゴム系積層ゴムは、ゴム会社の強みを発揮した製品といえます。

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ゴムの大きさ、硬度のバリエーションの増加に伴い、 建物への適用範囲も広がっている

入社以来、免震ゴムの設計・開発に携わってきました。
免震ゴムは、薄いゴムと鉄板を交互に重ねたシンプルなもので、製品の開発当初から構造自体に大きな変化はありませんが、材料の高機能化や性能変化を予測するシミュレーション技術の向上、適用できる建物の拡大や、製品種類の増加など、技術はこの10数年で大きく進んでいます。

当初、免震ゴムが適用できる建物の大きさはある程度制限されていました。しかし、免震ゴムの大きさや柔らかさのバリエーションの増加に伴って、現在は超高層ビルのような大きな建物や、逆に戸建のような小さな建物にも免震ゴムが適用されるようになりました。

建物に適用する免震ゴムを選定する上で重要なことのひとつが、建物の重量に対して適切な剛性を持った免震ゴムを選定することです。
大きな建物の場合、ゴムが軟らかすぎると地震時にゴムが大きく変形してしまうので、ある程度の硬さが求められます。一方、小さな建物に硬い免震ゴムがついていると、地震時に振動がそのまま建物に伝わってしまいます。
ブリヂストンでは、様々な硬さのゴム材料を用いたゴム直径60cm~180cmまでの免震ゴムを取り揃えており、大小さまざまな建物へ免震ゴムを適用することができる体制を整えています。

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全数出荷検査が行われている免震ゴム。
東日本大震災でも実証された、その安全性

現在、建設されている建物の耐久年数は60~100年といわれていますが、日本に最初の免震構造の建築物ができてからまだ30数年しか経過しておらず、免震ゴムに建物の寿命と同じ耐久年数があるかどうかはまだ実証されていません。 60年後、免震ゴムの性能がどのように変化するかを予測するために、熱劣化促進試験をはじめ、さまざまな実験評価やシミュレーションを行っています。 熱劣化促進試験とは、熱によって劣化を促進することで、常温環境下における60年後の免震ゴムの性能を予測する試験です。

免震ゴムは全数出荷検査が行われていて、検査では、ゴムが20cmほど変形する力が加えられます。
東日本大震災の際、揺れの大きかった仙台地区でも、免震建物の最大変形量は20~30cm程度でした。つまり、あれほどの大地震が来ても免震ゴムの機能に問題がないことを全数確認した上で、免震ゴムは出荷されています。
東日本大震災においては、個人的には、被災地の消防署が免震建物であったことで、建物等に損傷がなく、すぐに救急対応ができたという話は印象に残っています。

日本は世界でもっとも免震ゴムが普及している国で、病院、庁舎、学校など公共性の高い建物での適用率は上がっていますが、それでもまだ普及率は1%にもなりません。
実際に免震ゴムを採用しているブリヂストン横浜工場の技術センターでは、東日本大震災時にモノが落ちてくることもなく安心していられたので、二次災害の防止にもつながる免震ゴムを普及させることができれば、社会貢献にもつながるだろうと思っています。

大学で免震について研究している学科は多くなく、私自身、免震については入社してから学びました。
新しいことを一から学ぶことをポジティブにとらえられる人、研究テーマに熱心に取り組むことのできる人は入社後、伸びるでしょうから、そういう人と一緒に仕事をしたいと思います。

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