木造タワーの耐震性を調査するために耐震試験を実施

Jul 10, 2023

5月9日、サンディエゴ北東部にある10階建てのタワーが、連続して発生した模擬地震の力でガクガクと揺れる様子を見ようと数十人が集まった。 この建物は、無垢材の高層ビルの実験用モックアップであり、カリフォルニア大学サンディエゴ校の大型高性能屋外振動台の上に建てられました。 建物がボルトで固定されるいわゆるテーブルは、油圧アクチュエータに取り付けられた厚さ 3 フィート、25 × 40 フィートのスチール製ハニカム プラテンです。 6 つの自由度で動き、地震記録に従って地震を正確にシミュレートします。 この日の実験では、1994年にカリフォルニア州ノースリッジで起きた大地震（マグニチュード6.7）と1999年に台湾の集集で起きた大地震（マグニチュード7.7）のシミュレーションを実行した。 どちらの場合も、少し恐ろしい揺れがあった後、建物は元の形状と位置に戻り、揺れによる明らかな損傷はありませんでした。

テスト中は、目視検査に加えて、約 750 個のセンサーが建物全体のデータを記録しました。 このテストは、弾力性のある構造の注目すべきデモンストレーションであり、国立科学財団の自然災害工学研究インフラストラクチャ (NHERI) の後援による広範な協力であるトールウッド プロジェクトの主要なマイルストーンでした。

木造高層建築物の耐震性を調査する NHERI Tall Wood プロジェクトは、コロラド鉱山学校の Shiling Pei 博士が主導し、世界中の学術機関の研究者と多くの業界パートナーが参加しています。 その中には、ポートランドに本拠を置く LEVER Architecture も含まれます。同社はプロジェクトの建築家としての役割を果たし、同社は引き続き大量の木材の建設に深く関わっています。 この試験棟は、2015 年に米国高層木材建築賞を受賞した LEVER の未構築フレームワーク プロジェクトを改良したものと見なすことができます。両方の設計の中核となるのは、いわゆるロッキングウォール システムです。つまり、支柱で固定された大量の木材の断層壁です。張られたロッドまたはケーブルがその中心を通っています。 LEVER の共同創設者で校長であるトーマス・ロビンソン氏は、現場でそのコンセプトを次のように説明しました。「典型的な薄い壁は、基礎の 2 つの角に固定されています。これらの壁では、ケーブルだけが基礎に固定されています。これにより、壁全体が揺動することができます」前後に動かすと、ケーブルが中央に引き戻します。」

木材の強度対重量比が高いため、ここでの構造戦略は、単に地震力に抵抗することではなく、むしろ、それほど大きくない構造システム全体で地震力とともに移動し、分散する手段を設計することです。 このようなシステムは地震の際の被害が最小限に抑えられ、すぐに使用でき、すぐに修理できるという考えです。 ロビンソン氏が述べたように、「私たちは常に『木材には他の材料にできずに何ができる可能性があるだろうか？』と考えています。」

動きの弾力性戦略を活用して、クロスラミネート (CLT)、ベニヤ積層 (VLT)、釘/ダボ積層 (NLT/DLT)、マス合板パネル (MPP)、接着積層 (集成材) など、さまざまなタイプのマス木材を使用します。 ) - 評価時の条件を最大化するためにタワー全体で使用されます。 この設計には、揺れる壁に合わせて動くことを目的とした一連の非構造システムも組み込まれています。これには、ドリフトに対応する耐火階段、拡張継手、内部パーティションの入れ子式偏向ヘッド トラック、拡張機能を備えた独自のカーテン ウォール システムなどが含まれます。 -建物の四隅のそれぞれの下層にジョイントパネルが吊り下げられました。

このタワーは、これまで振動台でテストされた実物大の建物の中で最も高く、この事実は、このプロジェクトの野心の範囲を示しています。 Tall Wood プロジェクトによってすでに作成された証拠とデータにより、弾力性のあるマスティンバーの認知度が高まり、実装が進む可能性が高くなりますが、プロジェクト チームの目標は、それが生み出した知識を体系化することです。 「その作業は進行中です」とペイ氏は説明した。 「私たちは農務省、森林局、専門家と協力して次のステップに進み、次の更新サイクルでこれを建築基準に導入しようとしています。うまくいけば、私たちの住宅にロッキングウォールシステムが導入されることを願っています」 2028年までに暗号化する。」

Luke Studebaker は、ロサンゼルス在住の作家兼建築家です。