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地震に強い住宅を作ることは、建築家の使命であるとアバン設計は考えます。

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アバン設計の制震装置(特許取得済)BOSHIN

地震に強い住宅を創ることは、建築家の使命と考えます。
テーマは命、家族の安全と温もりを熟慮した近未来住宅を提案します。命を守ることにオプションがあって良いのでしょうか?
完全倒壊を防ぐためには、揺れを軽減し、構造躯体に粘りと復元力を持たせることが必要です。
制震装置=BOSHIN(ボウシン)は、地震からあなたの大切な家族、財産を守ります。

ボウシンパンフレット表 ボウシンパンフレット裏

3体の模型を用意しました。
左はボウシンを設置した柔構造の古い建物。
中は耐力壁を設置した剛構造の建物。
右は昭和56年以前を想定した柔構造の古い建物。
これから震度7を想定して揺らしてみます。
それぞれの建物の模型はどの様に変化するでしょうか?
やはり、右の古い建物は大きく変形しました。
引き抜きこそ発生しませんが、繰り返すと自重によって倒壊することは歴然です。
中の耐震構造の建物は地震の衝撃力をまともに受け、大きな引き抜きが発生します。
限界を超えた地震力を受けると、一気に損傷、倒壊に至ります。
平成12年以前の建物には、ホールダウン金物が義務付けられていないため大変危険です。
左のボウシンを設置した建物は元の形状にキッチリ復元しています。
揺れを軸方向に受け流すことで衝撃を吸収し、引き抜きもほとんど発生していません。
ボウシンの形状記憶作用から、倒れようとする力は元に戻ろうとする「復元力」となり、地震による揺れを相殺し、建物全体の揺れを低減させることが出来るのです。

板バネの原理を応用した制震工法BOSHIN(ボウシン)

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商品価格(税込): お問い合わせ下さい
送料別、施工費別
支払い方法:現金
この商品は㈱アバン設計の製品です。
TEL:047-311-3344

制振の新発想

BOSHINは「構造材に負担をかけずに粘り強く揺れに抵抗し、形状を復元する」というとても欲張りなコンセプトで開発された制震補強金具です。すでに市場に出回っている製品は固めるか減衰するかのいずれかの金物で、残念なことに「復元」するという機能はありません。

もどる力で守る。 板バネの原理を応用した制震工法

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※構造耐力試験の結果 壁倍率(最高値5.00) 4.90倍相当を実現しました。
*9mm構造合板 クギ間隔100mm

ステンレス3枚バネだから強い
板バネは厚さ5mmのステンレス3枚板。高い耐久性を実現しました。
バネ形状による減衰で抑える
3枚バネが柔らかく衝撃を吸収します。また、それぞれの3枚バネが異なる弓形の弧を描き、3枚バネの相互干渉で生じる座屈抵抗がブレーキとなり、それぞれ3枚バネの縮みや伸びの作動を制御することで振動を抑えています。
3枚バネによる復元力で粘る
ステンレスの靭性(粘り強さ)と、3枚バネの元に戻ろうとする力を利用。また、構造材の4隅に設置することで円を成し、円形にすることにより、更に復元力が得られます。
施工時間も大幅に短縮
柱と梁桁、柱と土台の交点に設置します。コーチボルトで固定するだけの簡単施工なので取り付け時間が大幅に節約できます。
驚異のコストパフォーマンス
坪単価10,000円を下まわる価格を実現。大規模な工事もなくリフォーム時も退去の必要がありませんので、仮住まいの費用が大幅に節約できます。
新築でもリフォームでも対応
場所を選ばないコンパクトな制震補強だから、新築からリフォームまで幅広く対応します。
あらゆる間取りに自由に補強
窓のある開口部にも取り付けができます。様々な間取りに合わせた自由な補強が可能です。
メンテナンス不要で安心
材質はステンレスなので高い防錆効果を維持します。

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自動車のサスペンションのように、揺れを柔らかく吸収し、柱や梁に衝撃を与えません。
また、歪みを戻す形状復元能力に優れています。(特許第4195462号)

動的試験結果 ボウシンは、耐力が衰えない。

動的試験結果  2009年8月20日  住宅構造研究所

動的試験結果  2009年8月20日  住宅構造研究所

結果、30%以上の減衰効果が認められました。

動的試験で+200mm、-200mmの揺れに耐える粘り強さが確認されました。
ボウシンの3枚バネが地震の衝撃を吸収し、それぞれのバネの相互干渉で熱エネルギーに変換して揺れを約30%軽減します。
つまリボウシンは、地震の振れを吸収し、発散させることにより構造体の耐力を長持ちさせる特性があります。
それは、繰り返しやってくる余震に対しても継続的に制震効果を発揮することを示しています。

*写真は木ずりとの組合せ試験のものです。200mmの変位でも降伏はしませんでした。

動的試験結果

静的試験結果 ボウシンは、ゆっくりと復元する。

静的試験結果

試験体名静的試験 (a)降伏耐力 (d)終局耐力PuX(0.2/Ds) (b)2/3Pmax (d)みかけのせん断変形角1/120(rad.)時耐力
UNIT:kN UNIT:kN UNIT:kN UNIT:kN
短期基準せん断耐力 13.28 8.87 15.55 9.55
加力方法 (a)降伏耐力 (d)終局耐力PuX(0.2/Ds) (b)2/3Pmax (d)みかけのせん断変形角1/120(rad.)時耐力
正負交番繰返し UNIT:kN UNIT:kN UNIT:kN UNIT:kN
短期許容せん断耐力※1 13.28 8.87 15.55 9.55
壁倍率※2 7.4 4.9 8.7 5.3

※1短期許容せん断耐力の算定・・・
Pa=P0Xα P0=実験によリ決定された耐力壁の短期基準せん断耐力
短期基準せん断耐力P0は(a)降伏耐力Py、(b)(0.2/Ds)XPu、(c)最大荷重の2/3、(d)r=1/120rad.時の荷重の平均値に、それぞればらつき係数を乗じて算出した値のうち最も小さい値とする。
しかし、今回の試験では試験体数が1体の為、ばらつき係数は考慮せず、(a)(b)(c)(d)の最小値を短期基準せん断耐力とした。
α:耐力に影響を及ぼす係数で、耐力壁の構成材料の耐久性・使用環境の影響、施工性の影響、 壁量計算の前提条件を満たさない場合の影響等を勘案して定める係数。
表で算出されている短期許容せん断耐力はαを1とし、Pa=P0とした値である。
※2壁倍率の算定・・・
壁倍率=PaX(1/1.96)X(l/L)但し、Pa=短期許容せん断耐力(kN)
1.96=壁倍率=1を算定する数値(kN/m) L:壁の長さ(m)
算定された数値は、0.5~5までの範囲の数値とする。

余震にも大きな効果

img_07「荷重一変位曲線」の形状に着目してみると、それぞれの履歴曲線の道筋の誤差が小さいことが分かります。

これは、構造体に継続的に衝撃荷重をかけて大きく変位させても、構造体の耐力が衰えないことを意味しています。

通常の耐力画材等では、継続的に衝撃荷重をかける度に構造体の変形に接合部の耐力がついていかず、 釘が曲がったり、釘穴、ビス穴が広がり、構造体の耐力の低下を招きます。

しかし、ボウシンは何度も衝撃荷重をかけて構造体を変位をさせても、構造体の耐力の低下が極めて小さいことが証明されました。

これらのことからボウシンは、「繰返しの余震に対して効果を発揮」することが分かりました。

194mm変異からの復元

img_08「荷重一変位曲線」の中心(±0)を履歴曲線が何度も通ることが確認されます。
これは構造体に継続的に衝撃荷重をかけて大きく変位させても、荷重をかけない時は、ほぼ元の形状にもどっているということを示しています。
これらのことから、ボウシンの復元力が極めて高いことが分かります。
約24KN(2.4t)の衝撃荷重に耐え続け194mm変位した後、元の0まで復元したことからも、ボウシンのまれにみる復元力が証明されました。

粘り強さが続く

img_09「荷重一変位曲線」の終局耐力及び終局変位量に着目します。

赤いラインが構造用合板ですが、変位160mmの所で破壊されてしまいました。

通常、ボウシンを設置していない構造体はそこで降伏してしまうのですが、 その後は、ボウシンだけで約14KN(1.4t)の衝撃荷重に耐え続け194mm変位させても抵抗力を維持していることが分かります。

これは、非常に「靭性(粘り強さ)」が高いことを示しています。

※掲載商品の色は、撮影条件などにより実際の商品の色と多少異なる場合がありますので、あらかじめご了承下さい。

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