第四章 日本隔震相關規範
4.3 隔震結構的技術規範
4.3.4 施工管理及維持管理
1.施工管理
(1) 施工現場的品質管理
施工者必須瞭解設計者的品質要求及訂定品質管理目標，據此擬定施工管理計畫。
一般施工現場的品質管理流程如圖4.3.4.1所示。
(2) 施工現場的品質管理體制
隔震建物施工現場的管理體制如圖4.3.4.2所示。
施工承包商在進行隔震工程時、應設置具有充分隔震結構相關知識的「隔震工事 責任者」來監督掌握隔震工程。隔震工事責任者最好是由具有日本免震構造協会所頒 定「免震部建築施行管理技術者」資格的人員擔任。
「隔震部建築施行管理技術者」係由(財團法人)日本免震構造協会所授與的資 格，必須先經過隔震工程全盤性相關知識之審査確認，合格後再授與此資格。
日本現行之隔震工程的有關施工管理文件如圖4.3.4.3所示。
2.維持管理
隔震裝置剛開始時，因為沒有使用的實績亦沒有隔震性能經年變化實績與資料，
所以如圖4.3.4.4所示，建物管理者、設計者與施工者聯合起來成立檢查組織，進行定
期檢查，值得一提的是大地震發生後的「臨時檢查」是有必要的。
目前日本隔震工程實績增加，隔震裝置已使用 15 年以上，經過性能經年變化之 測試實證，其經年變化之影響性能相當小，日本最近正針對減少維持管理的檢查項目 進行檢討。
圖 4.1.1 日本隔震建物年份統計棟數(1999 年 12 月止)
建 物 数 目
透 透 天 天 住 住 宅 宅 少 少
200 250 300 350 400
公告施行前
0 50 100 150 200 250
198319841985 198619871988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 199719981999
年 建
物 件 數
兵 兵 庫 庫 県 県 南 南 部 部 地 地 震 震
圖4.3.1.1 日本隔震建築物的設計方法選擇流程
隔震建築物
判斷*
建築物高度
地盤種類
隔震層位置
結構計算
技術基準(地盤支持力、基礎構 造、隔震層、上部構造下部構 造)+耐久性等相關規定
第2種地盤(有液化可能)或第3種地盤 超過60m
60m以下
第1種地盤或第2種地盤(無液化可能)
基礎隔震除外(例如中間層隔震) 基礎隔震
必要 不必要
歷時反應分析(平12建告第1461 號)+耐久性等關係規定(大臣認定) 結構計算(結構計算、容許應力，
各構材強度)+耐久性等相關規定 判斷*
判斷*
判斷*
*判斷：設計者針對設計規範之判斷.例如高60M以下第1種地盤的建築物，隔震設計之詳細檢討是否需選擇作歷時 反應分析
1.隔震層的確認及隔震各構材的選定
2.斷面檢討
3.隔震層復原力特性設定
隔震層位置確認 1.上下層有樓板架構
2.最底層下方或剛性地下層的上方
隔震層各構材之選定及設置 1.隔震各構材(積層橡膠.滑動支承等)選定
(指定建築材料:具有垂直性能、水平性能、極限性能等基準值)
針對地震外之荷重時，上下部結構斷面性能之確認(1) 1.上下部結構之應力計算
2.各構件斷面之應力分析 3.容許應力以下之確認
隔震層復原力特性設定
1. 選定的支承材.復原材其復原力特性之總合 2.選定阻尼材其復原力特性之總合
3.隔震層復原力特性之設定 垂直基準強度 F=f(δ)
∵F≦0.9Fu
4.隔震層之變位及地震力計算
5.隔震層性能確認
隔震層的層間變位及地震力計算 1.設計極限變形點(δs≦β.δu)設計週期(Ts)之計算
2.彈塑性系組尼材(或流體系阻尼材)有效黏性阻尼比之計算(δs 點) 3.加速度低減率(Fh)之計算(基準h=0.05)
4.地盤增幅係數(Gs)計算(地盤N值或S波的速度T1•Gs1•Gb) 5.隔震層地震力計算(Q=5.12M•Fh•Z•Gs/Ts)
結構性能確認
隔震建築物的耐久性相關規定
1.隔震層的高度、隔震材料等有無故障 2.隔震材料本體力量的傳遞
3.隔震材料需設在容易檢查及檢修的位置 4.於較容易看到的地方需標示隔震建築物 5.積雪時隔震建築物的變位不可有妨礙 6.必要時，隔震材料為可更換之構造 7.隔震層進水時避免隔震材料浸水
8.基礎底部需為第一種地盤及第二種地盤(地震時不會液化) 9.隔震材料與上下部結構需緊密接合
10 .設置於地下層時不會產生側向偏土壓 (若採用歷時反應分析，則可不考慮8~10項)
附表
8.隔震各構材的安全性
9.地震時下部結構之安全性
10.碰撞空間的確保
結構計算終了
隔震各構材在容許應力以下及材料強度以下之檢討 1.隔震材料之壓縮應力在長期、短期容許應力以下
2.隔震材料剪斷應力在長期、短期容許應力以下
3.上部結構地震力及總重量1.3倍作用下的軸力需在壓縮材料強度以下 4.上部結構地震力及總重量0.7倍作用下的軸力不得產生拉力
與周圍之空隙
• 層間變位的1.25倍或加0.2m，其中較大者 ，但供通行等 使用時需加0.6m
下部結構檢討 1.下部結構層剪力的計算
(從上部構造的層剪斷力+地下部分的震度) 2.各構件斷面應力在短期容許應力以下
滿足耐久性等相關規定
1.通常耐久性相關規定(令第36條第2項第二號) 2.隔震建築物耐久性相關規定(附表)
設計定案
No
Yes
耐久性等相關規定
圖4.3.1.2 日本隔震建築物的結構計算流程(公告方法)
1自由度=上部結構1質點 +隔震層彈簧、阻尼特性
設計極限變位δs 設計極限固有週期Ts=2 阻尼之加速度低減率 Fh=1.5/(1+10(hd+hv))
地盤增幅Gs ．精算法:考慮地盤非線性 ．簡略法:依據地盤種類 反應變位δ(重心位置)
δ=Q/K=M•Sa/K Sa=Fh•Z•Gs•S0
隔震層反應變位δγ的評估 (考慮特性值的變動和扭轉) 上部結構物設計層剪力Qri的評估 (考慮剛性變動)
加速度反應值的評估
<結果的判定>
隔震層的變位:δγ≦δs 的評估 隔震材料的耐力檢驗
上部結構及下部結構:
Qri時容許應力設計
隔震建築物
地盤增幅Gs
K π M
Vs=約 400~
2000m/s程 度
Vs=約 400m/s程 度 以 下 利 用 等 價
線 形 化 法 計 算 反 應
利 用 重 複 反 射 理 論 之 轉 換 函 數(h=一 定 )
S波 速 度 Vs=約 3000m/s程 度
地 表 模 擬 地 震 波
工 學 基 盤
地 震 基 盤
工 學 的 基 盤 的 模 擬 地 震 波
位 相 差 分 法 大 崎(1994)或 其 他 方 法 工 學 的 基 盤 的 反 應 譜
地 震 基 盤 入 射 的 速 度 反 應 譜
翠 川.小 林 (1982) 方 法 或 其 他 方 法 斷 層
A
Ps
A
圖4.1.3.4 人工模擬地震波之概念
距 離 減 衰 式
Ａ面積＝Ｂ面積
圖4.3.1.6 層剪力(Q)-層間位移(δ)之關係
基本計畫
圖4.3.1.10 修正Penziem分析法示意圖 圖4.3.1.9. 彈簧元素模式(S-R)分析法
示意圖 (以往使用簡略方法) sway 彈簧
rocking 彈簧
圖4.3.1.8. 有限元素(FEM)分析法示意圖
能量傳遞境界 能量傳遞境界
•設計要求品質確認
工程監造者
<監造組織>
設計者(建築、結構、設備)
<現場管理組織>
作業所長
工地主任
OO工程責任者
OO工程責任者 隔震工程責任者
圖4.3.4.2品質管理體制
建物所有者
建物管理者
平時監側建物異常狀況 參考:[使用者手冊]
報告
維持管理組織
第三者機關*2 檢查業者*1
•定期檢查
•緊急檢查
•詳細檢查 建物設計者
異常時聯絡
報告• 改善提案
定期 •緊急•詳細檢查 委託
相談
委託 報告• 改善提案 相談
異常的早期發現 實施
圖4.3.4.4 維持管理組織
(含管理委員會等)
(緊急點檢之必要性)
*1:(社)日本免震構造協會認定的資格技術者
*2 :(社)日本免震構造協會等