高性能上下免震床システム（TASS floor-3D）の開発

欄木 龍大^＊１・長島 一郎^＊１・新居 藍子^＊１・勝田 庄二^＊２・木村 雄一^＊３・中島 徹^＊２・山﨑 英一^＊２

Development of High-performance Vertical Isolation Floor System

Ryota MASEKI^*1, Ichiro NAGASHIMA^*1, Aiko NII^*1, Shoji KATSUTA^*2, Yuichi KIMURA^*3, Toru NAKAJIMA^*2 and Eiichi YAMAZAKI^*2

研究の目的

近年，事業継続計画の観点から，地震時の重要機器類の損傷防止および早期復旧に対するニーズが高まっています。データセンターのサーバールームでは，サーバーを正常に稼働させるために，床の加速度を水平・上下方向とも200～250cm/s²（震度5程度）以下に抑えることが要求されます。地震の水平動に対しては，建物全体を免震化したり特定範囲の床だけを免震化する構法が採用され，多くの実績をあげてきています。一方，上下動に対しては大規模建物の免震化は実現に至っておらず，床免震構法においても既往の免震技術では，1995年兵庫県南部地震の様な直下型地震に対する免震効果は不十分でした。そこで，当社独自の高性能の上下免震床システムを開発しました。

技術の説明

本システムは，空気ばねと回転慣性質量を適切に組み合わせることにより，従来は約0.7秒であった上下方向の免震周期を，約1.8秒まで長周期化しました。これにより，兵庫県南部地震の様な直下型地震に対しても免震効果が得られます。本システムはブレーキ機構を組み込み，常時の人の歩行による床の揺れを防止します。このブレーキ機構は地震時には床の揺れを抑える摩擦ダンパーとしても機能します。また，本システムを従来の水平床免震システムと組み合わせることで，３次元免震床システムを実現します。

主な結論

モデル建物に適用した際の免震効果をシミュレーション解析により確認しました。本システムにより，上下動の応答加速度を非免震の1/3～1/6程度に低減できました。また，1995年兵庫県南部地震のJMA KOBE-UD波に対しても，従来の免震床に比べて，最大50%程度に応答加速度を低減できました。また，当社技術センターの３軸振動台による性能確認実験を実施し，想定どおりの免震性能を有することを実証しました。