JSCA賞 受賞者JSCA AWARD WINNERS

新宿三井ビルディングは1974年に竣工した地上55階建ての超高層事務所ビルである。構造は鉄骨造で、外周面に箱型鋼管柱を列柱状に配したチューブ架構である。耐震要素は、コア部にRC造のスリット壁(縦にスリットを設けたプレキャスト製の耐震壁)および両側の妻面に鉄骨造ブレースを配している。建設時に大臣認定を取得した高い安全性を有する構造で、現時点でも耐震性能を十分満たしているが、東北太平洋沖地震を受けて、安心感の醸成のため、建物の揺れを可能な限り低減することを目的として制震改修を実施した。

制震改修では、大型のTMD(錘重量300ton)6基を屋上に設置した。このTMDにより、大きな制震効果を狙うだけでなく、建物周期の変動や同調ずれに対する高いロバスト性を確保するため、建物の地上部重量の約2.5%(有効質量の6%強)の錘重量を確保した。

TMDはX,Yの2方向に対して効果を発揮するが、相対的に周期の長い短辺方向については、耐震余裕度の向上を目的として、5~10階のコア内貸室面にW字型のS造ブレースを介して減衰係数切替え型オイルダンパーを計 48台設置した。
TMDは、鋼板による重さ300tonの錘を長さ8.0mのワイヤで支持する懸垂型で、水平オイルダンパーと上下動地震時の錘の浮き上がりを防止する鉛直オイルダンパー及び鉄骨架構より構成される。2m以上の錘のストロークを安定して実現するため抵抗が小さく周期調整が容易なワイヤ懸垂式を採用した。水平オイルダンパーは、±2mストロークを有するとともに、設計想定を上回る大地震時にも錘が許容変位を超えて衝突する事態を回避するために設定速度以上になるとハードニングする特性を有するものを新規に開発し採用した。

制震改修の施工は、入居者が居ながらの状態で実施した。屋上に2基のタワークレーンを設置し、TMDを1基毎組立てた。TMDは支持フレームの上に錘と水平オイルダンパーを配置し、鉄骨架構とワイヤを施工したのちジャッキダウンで錘を懸垂した。
本制震改修は既存超高層建物の耐震性能を大幅に向上させ、入居者の安全・安心感醸成を実現した。屋上TMDによる制震改修は、改修によって眺望が阻害されることや有効床面積が減少することもなく、施工も居ながら工事で居室内工事が最小限のため、既存超高層建物の耐震性向上に非常に有用な技術である。