2021年3月17日SHAREツイートシェアはてブLINEPocket日本は地震大国なので、あらゆる構造物において耐震性を持たせる必要があります。橋梁についても同様で、地震の際に橋台や橋脚が壊れてしまわないように設計しています。地震時の揺れが伸縮装置の選定にも影響しますので、この記事ではその点についてご紹介します。「地震」を分類する場合、一般的に知られているのは「震度」や「マグニチュード」ですよね。橋梁業界においては、「レベル1地震動」「レベル2地震動」という言葉の方がよく使われます。レベル1地震動:その構造物が一度以上受けるであろう地震動のこと。構造物がほぼ無傷で耐えられるよう設計します。レベル2地震動:その構造物が受ける可能性のある最大の地震動のこと。この地震動において、構造物の倒壊などにより人身に被害が起きないよう設計します。定義があいまいだったため、目安が設定されています。「1秒間に何センチメートル変位したか」を示す「カイン」という単位で、レベル1地震動は25カイン以上、レベル2地震動は50カイン以上という基準になっています。伸縮装置は、レベル1地震動においてはこれに追従するか耐えるよう設計し、レベル2地震動においては壊れることで構造物(橋梁)を守るように設計します。地震時移動量は、一般に解析で求められ、上部工計算書等に記載されます。常時移動量(温度変化による移動量)と異なり、圧縮方向と引張方向の値は異なることが多いです。圧縮方向は+(プラス)表記、引張方向は-(マイナス)表記になっているため、混乱しがちです。-(マイナス)わかりにくいですが、1回覚えてしまえば大丈夫なので、覚えてしまいましょう。地震時の許容伸縮量(復元移動量と言います)が設定されています。地震時移動量がわかったところで、伸縮装置の選定はどのように行えばよいのでしょうか。具体的な例を使って説明したいと思います。+15,-25(常時移動量と地震時移動量は、余裕量を含む)という条件があったとします。選定可能な製品はどれになるでしょうか。許容伸縮量30mm(±15mm)、復元移動量+20mm,-25mmこの場合、選定可能なのは「C」の伸縮装置のみです。「B」なら、復元移動量が合計40mmになるし、条件を満たすように見えます。ここで知っておかなければならないのが、伸縮装置の復元移動量とはどういった性質のものなのかということです。温度変化による伸縮において、伸縮装置は下図のような挙動をします。両側歯型製品の断面を例にとって説明します。左が最も気温が高い(桁が伸びている)ときの図で、右が最も気温が低い(桁が縮んでいる)ときの図です。縮んでいるときでも、少しだけ余裕があるように設定されています。復元移動量は、たいてい、許容伸縮量よりも大きな値になっています。地震というのは一時的なもので、その瞬間に耐えられればよいという性質であるためです。逆に引っ張られすぎても、製品の止水部が切れて壊れてしまいます。よって、「圧縮(+)方向」「引張(-)方向」それぞれを満たす選定をする必要があるのです。伸縮装置の選定に関してまとめると、以下の通りになります。