線形ゴムベアリング：地震の安全性の鍵？

地面が揺れるたびに、質問は再浮上しています。どうすれば建物を立てて居住者を安全に保つことができますか？従来の硬いフレームは地震の力を構造に直接転送し、しばしば壊滅的な損傷を引き起こします。対照的に、現代の地震隔離システムは、スーパー構造から地上動きを切り離すことを目指しています。これらのシステムのエレガントなものの中にあります 線形ゴムベアリング （LRB）、静かに地震に敏感な設計のバックボーンになった積層エラストマー装置。それは本当に地震の安全の鍵ですか？研究所と実際の出来事の両方からの証拠は、答えがイエスであることを示唆しています。
そのコアでは、線形ゴムベアリングは、薄い鋼のシムに加入された高減衰ゴム層のサンドイッチです。ゴムは、水平面で柔軟性を提供し、地震に反するよりも、建物と一緒に動くことができます。埋め込まれたスチールプレートは垂直方向の剛性を与え、ベアリングの細いプロファイルを維持しながら過度の沈下を防ぎます。プラグまたは追加の粘弾性コアを挿入してエネルギー散逸を高めることができますが、最も単純なLRBでさえ、従来の鋼よりもはるかに高い10〜15％の減衰比を達成します。この組み込みの減衰は、暴力的な地震エネルギーを管理しやすい熱、節約梁、柱、そして最後に人間の生活に変えます。
臨床検査は理論を強化します。カリフォルニア大学サンディエゴ校で実施されたシェイクテーブル実験は、LRBSの3階建ての鋼鉄フレームを1994年のノースリッジ地震記録に導きました。ベースでのピーク加速度は75％減少し、非構造的損傷の主な原因であるストーリー間ドリフトは0.3％に制限され、コード制限を大きく下回りました。

フィールドパフォーマンスも同様に説得力があります。 MW 9.0を登録した日本の2011年の東北地震は、残忍な自然研究所を提供しました。 Sendai市庁舎といくつかの主要なデータセンターを含むLRB分離システムを備えた建物は、無傷で発生し、敏感な機器とアーカイブが完全に無傷で登場しました。イベント後の検査により、ベアリング自体の残留変形が無視できることが明らかになり、構造は数日以内に再占領されました。対照的に、隣接する固定塩基の建物は深刻な構造的および非構造的損傷を被り、数ヶ月のダウンタイムと経済的損失を数倍以上上回る経済的損失をもたらしました。
コストは依然として一般的な懸念事項ですが、経済学は変化しています。ナノ強化ゴム化合物やリサイクルされたパン粉ラバーブレンドなどの材料の進歩は、過去10年間で生材料コストを20％削減しました。サイズの標準化と自動加算ラインの標準化により、さらに短縮されています。ライフサイクルコスト（修復、ダウンタイム、保険）が集計され、高感度ゾーンでの約8年でさえLRBに挿された建物が休憩します。病院やデータセンターなどの重要な施設の場合、崩壊しなかったために見出しを作ったことのない地震の後に回収が発生する可能性があります。
懐疑論者は、主要なイベントの後にベアリングを交換することは高価であると主張することがあります。実際、クエーク後の検査では、局所的なゴム製せん断亀裂が示される場合がありますが、これらは車のブレーキパッドのように交換されるように設計された意図的なヒューズ要素です。クイックリリースアンカーボルトとモジュラーベアリングカートリッジにより、訓練された乗組員は、割れた梁や骨折した壁を修復するよりもはるかに速く、48時間以内にセット全体を交換できます。
だから、そうです 線形ゴムベアリング 地震の安全の鍵は？単一のデバイスは普遍的な優位性を主張することはできませんが、LRBは、他のソリューションがほとんど一致しない方法で、実証済みのパフォーマンス、経済的実行可能性、エンジニアリングのシンプルさを組み合わせています。都市が密度が高まり、地震が避けられないままであるため、この回復力のあるゴムと鋼のストリップを受け入れることは、建物を維持するために、そしてその中の生活を維持するために取ることができる簡単なステップである可能性があります。