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 超高層ビル屋上に設置する300tの巨大な振り子はどう動くのか――。鹿島と三井不動産は3月4日、東京都新宿区の新宿三井ビルディングに導入する超大型制振装置(TMD)の実大実験を公開した。6月まで性能試験を実施し、7月に設置工事に着手する予定だ(関連記事:超高層の屋上に巨大振り子、長周期の揺れ半減)。

TMDのモックアップ。神奈川県小田原市にある鹿島の機械技術センターにある(写真:日経アーキテクチュア)
TMDのモックアップ。神奈川県小田原市にある鹿島の機械技術センターにある(写真:日経アーキテクチュア)

 新宿三井ビルディングは1974年9月竣工。地下3階・地上55階建て、高さ210mの超高層ビルだ。2013年8月に長周期地震動対策工事に着手。今後、両社が共同開発したTMD「D3SKY」(ディースカイ、Dual-direction Dynamic Damper of Simple Kajima stYle)6基、計1800tを屋上に設置する工事などを進める計画だ。総工事費は約50億円。

 TMDは1基当たり、鉄骨の主架構から300tの鋼製の重りを8本の鋼製ワイヤで吊るす構造。重りの下部に水平のオイルダンパーを4台取り付ける。重りの最大振幅は水平方向に約2mで、自由に動けるようにする。±2mの可動範囲がある新開発のオイルダンパーは、重りをスムーズに減速させ、過大な変形や損傷を防ぐ役目を果たす。直下型地震の際にワイヤに不利な力がかからないように、鉛直方向にもダンパーを設置する。

TMDの構成(資料:鹿島)
TMDの構成(資料:鹿島)
TMD試験体の概要(資料:鹿島)
TMD試験体の概要(資料:鹿島)

 重りを吊り下げるワイヤの長さは8m。ビルの周期に併せて周期5.7秒で動くようにした。狭いスペースで自由に重りが動くよう、4台の水平ダンパーを平面的には放射状に、立面的には段差を設けて配置し、変形したときに互いが干渉しないように工夫した。

300tの巨大重り。1枚2、3tの鋼板をミルフィーユのように積み重ねている。緑色のものが新開発のダンパー(写真:日経アーキテクチュア)
300tの巨大重り。1枚2、3tの鋼板をミルフィーユのように積み重ねている。緑色のものが新開発のダンパー(写真:日経アーキテクチュア)