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GVA工法のしくみ

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GVA工法のしくみ

粘弾性体をダブルに挟みこむ耐震金物（制振金物）

ＧＶＡ工法は、チューインガムのように強い粘りをもつ粘弾性体をダブルにサンドイッチした耐震金物（制振金物）が地震による振動エネルギーを吸収する事により、粘り強く地震に強い木造建築を実現する『木造制震工法』です。
住宅の耐震性を高めるひとつの工法ですが、厳密にいうと、揺れに耐える従来の耐震工法ではなく、揺れを吸収、エネルギーを減衰させる制振工法なのです。

揺れを低減する粘弾性体

建物が揺れると梁と土台のダンパーが左右にずれるように動き、2つの耐震金物(制振金物)の間にサンドイッチされた粘弾性体が変形します。その際に金具の動きに抵抗する力を発揮しながら衝撃を吸収するのです。
また、この時に地震などの揺れ(振動エネルギー)は、粘弾生体によって熱エネルギーに転換されます。それによりさらに地震の衝撃を和らげ、その後の揺れも軽減します。ＧＶＡ工法によって、木造建物は地震に対して一層粘り強く、壊れにくいものに生まれ変わるのです。

耐震性能実験１

ＧＶＡ工法と在来工法の実物大モデルを使用し、阪神淡路大地震の地震波を使って比較振動実験をおこないました。ＧＶＡ工法はほとんど損傷なく、元の位置に復元しましたが、在来工法は大きく損壊しました。

耐震性能実験２

地震は衝撃であり、振動現象です。この実験は、フレームに合板、ＧＶＡ、合板＋ＧＶＡを施したものに、動的くりかえし加振をおこないデータ測定した結果です。目視では合板のみでは変形が50mmを超えたところから釘の浮きや損傷が酷くなりましたが、ＧＶＡを併用すると、150mmの変形が起こった際にもほとんど損傷が見られませんでした。
100mmの変形の荷重を見てみると、合板のみだと８kN、ＧＶＡのみだと26kN、合板＋ＧＶＡにすると40kNの耐力がでています。合板とＧＶＡの単純合計が34kNですから、合板の保有耐力を損なうことなく、変形の後半まで引き伸ばすことができた結果といえます。制振工法は損傷制御設計といわれています。ダンパーに変形を集中させることで、ほかの構造材の損傷を極力抑えることが可能となるのです。