２００１年２月１５日

世界初の新合金「亜鉛−アルミ」を使ったメンテナンスフリー制震ダンパーを開発
〜ユニバーサル・スタジオ・ジャパン隣接の「ホテル近鉄ユニバーサル・シティ」で実用化〜

株式会社 神戸製鋼所
株式会社 竹中工務店

（株）神戸製鋼所（本社：神戸市、社長：水越浩士）と（株）竹中工務店（本社：大阪市、社長：竹中統一）は、「メンテナンスフリー制震ダンパー」を共同開発し、このほど、ユニバーサル・スタジオ・ジャパンに隣接して建設中の「ホテル近鉄ユニバーサル・シティ」で実用化しました。
両社が共同開発した「メンテナンスフリー制震ダンパー」には、神戸製鋼所が世界で初めて"ナノ結晶化"に成功して開発した新合金｢Zn-Al合金(亜鉛とアルミの合金)｣が使用されております。

金属を使った制震ダンパーは、建物が大きく変形しないよう制御するとともに、地震による震動が早く収斂するよう運動エネルギーを吸収する減衰機能を持つものです。この金属には一般的に極低降伏点鋼が多く使用されますが、塑性変形（金属材料に外力を加えて変形させても、破壊されることなく、また力を除去しても変形したままの状態を保つ現象）によって硬くなったり、歪みにより劣化したりします。地震後に点検が必要な場合もあり、その結果によっては交換する必要が生じます。また地震時の繰り返し変形により、硬くなり、変形荷重が増加していくため、建築構造物の地震応答に対する設計が煩雑になるといった難点があります。

神戸製鋼所は、微細な結晶粒で構成されるZn-Al合金に、鉄鋼材料の高強度化・高性能化で培った加工熱処理技術（ＴＭＣＰ技術）を用いて合金の結晶粒の寸法をナノメートル（nｍ＝10億分の１ｍ）単位で制御することによって、非常に微細な結晶化（ナノ結晶化）に成功しました。
この世界初の新合金「Zn-Al合金」は、常温下の高速な変形応力に対して飴のように著しい伸びを示す"常温高速超塑性"の特長を有しており、この新合金の特長を最大限に活かせる建設分野での製品として、制震ダンパーの開発に取り組んできました。その一環として実用化を進めるに当たり、竹中工務店の協力を得て開発に至ったものです。

両社で共同開発した「メンテナンスフリー制震ダンパー」は、従来の鋼製ダンパーのように性能劣化の心配や、粘性ダンパーのような温度変化に対する急激な性能低下もなく、さらにオイルダンパーのようにオイル漏れ確認などの定期点検を必要としないなど、これまでの制震装置の技術的課題を解決したものです。
この制震ダンパーは、300mm×300mm×厚さ10mmのZn-Al合金板を鋼製プレートで挟み込み、鋼製フレームでカバーリングしたもので、今回採用した「ホテル近鉄ユニバーサル・シティ」では、25階と塔屋階のブレースに各4か所、計8か所に導入しています。

＜メンテナンスフリー制震ダンパーの特長＞

（1）自己回復性によるメンテナンスフリー

新合金Zn-Alは塑性変形後にオリジナルの材料特性を自己回復する特性を持っているため、規定された設計条件下では度重なる地震応力を受けても制震ダンパーは損傷を受けることがなく、常に当初の耐震性能を100％発揮する。このため地震後に交換する必要がなく、日常点検も不要。

（2）伸び率100％以上で大地震にも耐える

新合金Zn-Alはナノ結晶化により超塑性であるため、柔らかく、伸びやすい性質（伸び率100％以上）を持っており、大振幅の地震にも耐えられる。

（3）安定した耐震性能を引き出すダンパー構造

Zn-Al合金の特長を最大限に引き出すため、せん断型構造を採用するとともに、地震力を吸収しやすいZn-Al合金クランプ方式を採用。(特許申請済)

（4）長寿命で再生可能

メンテナンスフリーなので長寿命である（建物寿命と同じ）。さらに、製品は再溶解することによりダンパーとして再生可能。

両社では今後、新築及び増改築される制震構造建築物への制震ダンパーの普及を図る予定です。また神戸製鋼所では、自動車・家電分野などの超塑性金属材料の特長が活かせる新たな市場を開拓し、自動車の超軽量化や環境保全への貢献に取り組んで行く所存です。

●「ホテル近鉄ユニバーサル・シティ」の建築概要

建築地	大阪市此花区島屋６
建築主	（株）近鉄ホテルシステムズ、近畿日本鉄道（株）
規模	地上25階建て塔屋1階
延床面積	23,995m2
構造	鉄骨造
設計	（株）竹中工務店
施工	（株）竹中工務店、（株）大林組、大日本土木（株） JV
工期	1999年12月8日〜2001年6月30日

以上

●ホテル近畿ユニバーサル・シティ施工写真

メンテナンスフリー耐震ダンパー取付状況

メンテナンスフリー耐震ダンパー本体

＊正面Ｈ型の奥に収まっている板が新合金Zn-Al合金板
（300mm×300mm×厚さ10mm）