EN15129に基づくエラストマーアイソレーターの導入

EN 15129：2018は欧州標準管理です反地震装置、建物や民間インフラストラクチャの地震の安全性を確保するための技術的要件とテストプロトコルを設定します。ヨーロッパ以外の専門家にとって、この基準は馴染みがないかもしれませんが、地震工学- 特に、ヨーロッパのカウンターパートとのコラボレーションや欧州領土の建設を含むプロジェクトの場合。 EN 15129の第8.2章特に宛ててくださいエラストマーアイソレーター、最も広く使用されているタイプの1つ地震隔離装置世界的に。

この紹介では、第8.2章、その要件、その重要性、および国際慣行とどのように比較されるかの包括的な概要を提供します。これは、エンジニア、プロジェクトマネージャー、およびヨーロッパの地震設計方法論と協力したり、学んだりする技術的評価者に特に役立ちます。

私、何ですかエラストマーアイソレーター?

エラストマーアイソレーター主にゴム（エラストマー）の交互の層と鉄板の補強で構成される柔軟なベアリングです。彼らの主な役割は、地震中の地上動きから構造を切り離し、地震力の上部構造への伝達を減らすことです。これは、地震イベント後の建物の構造的完全性と運用能力を維持するのに役立ちます。

図1に示すように、エラストマーアイソレーター通常、建物の基礎とその上部構造の間に設置されます。垂直荷重を支えながら水平方向の動きを可能にし、地震ショックに対する「クッション」として機能します。

エラストマーアイソレーターEN 15129でカバーされているのは、4つの主要なタイプのゴムベアリングを含み、それぞれが減衰特性と内部構成によって際立っています。

高減衰ゴムベアリング（HDRB）：これらはHDRBとして指定され、100％せん断ひずみ（ξeff、B（100％）> 0.06）で0.06を超える有効な減衰率を特徴とする高エネルギー散逸を提供します。

低ダンピングラバーベアリング（LDRB）：LDRBは、100％せん断ひずみ（ξeff、B（100％）未満0.06以下）で0.06以下の有効減衰比で、内因性減衰のレベルが低いことを提供します。これらは、パフォーマンス機能を拡張するために、補足エネルギー散逸装置と組み合わせて使用されることがよくあります。

鉛ラバーベアリング（LRB）： これらのベアリングは、リードコアで満たされた1つ以上の穴を組み込んだエラストマーアイソレーターです。このリードは、周期的な負荷下でのプラスチック変形を介して追加の減衰を提供します。

ポリマープラグゴムベアリング（PPRB）： LRBSと同様に、これらのアイソレーターには、鉛の代わりに高減衰ポリマー材料で満たされた穴が含まれており、金属成分を使用せずに望ましいレベルの減衰を達成します。

II、第8.2章の範囲

EN 15129の第8.2章では、特にエラストマーアイソレーター向けの設計、パフォーマンス要件、材料、およびテスト手順の概要を示しています。また、耐久性、老化、クリープ、温度効果、品質管理などの考慮事項もカバーしています。

重要なトピックは次のとおりです。
1、**材料要件：**エラストマー（天然または合成ゴム）および補強板の仕様。
2、**設計特性：**垂直方向および水平方向、減衰特性、および形状係数の剛性。
3、**パフォーマンス基準：**最大ひずみ、せん断弾性率、許容応力、疲労寿命。
4、**タイプテストと工場生産制御（FPC）：**製品の信頼性を確保するための詳細な方法論。

III、材料要件

エラストマーは、老化や環境の劣化に抵抗できる高品質のゴム、しばしば天然または合成クロロプレンでなければなりません。エラストマー層に埋め込まれた鋼板は、閉じ込めと安定性を提供し、垂直荷重の下で過度の膨らみを防ぎます。

第8.2章では、一貫性を確保するために、厳しい公差と製造の精度を義務付けています。ゴムと鋼の接着は、剥離を防ぐために特定のせん断強度の制限を満たさなければなりません。

IV、設計上の考慮事項

エラストマーアイソレーターの設計には、垂直荷重含有能力と水平方向の柔軟性のバランスをとることが含まれます。重要なパラメーターには以下が含まれます。

1、**形状係数：**強制領域に対する荷重領域の比率。形状因子が高いと、垂直剛性が高くなりますが、水平方向の柔軟性が低くなります。
2、**水平剛性（kh）：**横方向の動きの量を決定します。孤立した構造の周期シフトに直接影響します。
3、**垂直剛性（kV）：**大幅な垂直変形なしに重力荷重をサポートします。
4、**減衰比（ξ）：**通常、8％から15％の間で、地震励起中にエネルギーを消散するために使用されます。

EN 15129は、設計レベルの地震（DLE）および最大検討された地震（MCE）条件下でのこれらの値の正確な計算を強調しています。

V、パフォーマンス基準

周期的な負荷の下でのパフォーマンスが不可欠です。アイソレーターは、大幅な分解なしに大きな水平変位を受けることができなければなりません。標準は指定します。

- 最小および最大水平剛性
- 永久セットの制限（サイクリング後の残留変位）
- 低サイクル疲労抵抗
- さまざまな温度にわたる動的応答の安定性

耐久性テストでは、老化、オゾンへの暴露、熱変動をシミュレートします。アイソレーターは、そのようなシミュレーション後に元のプロパティの少なくとも80％を保持する必要があります。

VI、テスト要件

タイプテストには以下が含まれます。
1、**圧縮およびせん断テスト：**剛性と減衰を検証する。
2、**周期的な疲労テスト：**通常、パフォーマンスの劣化を評価するために最大100サイクルまで。
3、**温度および老化テスト：**長期的な条件と環境への曝露をシミュレートする。

工場生産制御（FPC）には、生産パラメーターの継続的な監視が含まれます。これには、バッチサンプリング、寸法チェック、硬度テスト、および接着結合の定期的な再資格が含まれます。

VII、非ヨーロッパ基準との比較

Aashto（米国）またはJIS（日本）に精通しているエンジニアは、哲学の類似性に気付くかもしれませんが、用語と安全因子の違いがあります。

この比較は、EN 15129が長いサービスライフ（橋、病院など）を備えたインフラストラクチャのための材料の老化と長期の耐久性キーエリアに焦点を合わせていることを強調しています。

VIII、実用的なアプリケーション

EN 15129で設計されたエラストマーアイソレーターは、以下で使用されます。
1、 - イタリアとギリシャの地震的に孤立した病院
2、 - フランスとドイツの鉄道高架橋
3、 - 厳しい地震制御を必要とする原子力施設
4、 - 遺産の建物の改造

彼らはしばしば、規制が厳しい地震パフォーマンスを義務付けるヨーロッパの中程度から高さの地震ゾーンで好まれています。

 

★★★結論：

非ヨーロッパの専門家にとって、EN 15129第8.2章を理解することで、世界的に最も細心の地震基準の1つについての洞察が得られます。材料科学、構造工学、および長期的な信頼性を、エラストマーアイソレーターを設計するための統一されたフレームワークに組み合わせています。ヨーロッパのプロジェクトに取り組んでいる場合でも、国際的なパフォーマンス基準をベンチマークしようとしている場合でも、この章に精通している場合、貴重な技術的基盤を備えています。

地震の回復力が世界的な優先事項になるにつれて、EN 15129などの強力なヨーロッパの方法論との国際的な慣行を調和させると、国境全体のコラボレーションと安全性を高めることができます。