三位一体
天井落下防止
システム

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創価大学池田記念講堂の天井耐震化改修チームの写真

【三位一体天井落下防止システムの要点】

  • 小型オイルダンパー(特許)
    地震時の衝撃エネルギーを減衰
    天井に作用する急激な加速度・振動を吸収
    天井構造に過大な力を伝えず、一次被害を抑制
  • ポリウレア(特許)
    高い靭性と伸び性能を持つ連続被覆材
    天井と丸環部材の局所破断・飛散を防止
    落下時でも部材を一体として保持
  • アラミド(特許)
    高強度・軽量の繊維材料による確実な保持
    天井材が脱落しても人に直撃させない
    荷重を分散し、支持点の破断を防止

【当システムが向いている方々】

  • 音楽ホール・劇場・美術館などの大空間施設の施主・運営者
    (高天井・多数来場者が想定され、天井落下が人命に直結する施設)
  • 空港・ターミナル・展示施設など、不特定多数が滞留する施設の管理者
    (天井落下による二次災害・混乱を確実に防ぎたいケース)
  • 石膏ボード等の軽量天井を採用している公共・商業施設の施主
    (構造体ではなく、非構造部材の安全性が課題となる建物)
  • 地震後も施設機能の継続が求められる施設関係者
    (公演・展示・運営停止の社会的影響が大きい建物)
  • 天井落下対策を“部材単体ではなく、システムとして導入したい施主・設計者
    (落下防止・制振・破壊抑制を総合的に成立させたい場合)

特許工法の合わせ技

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  • アラミドケーブルシリーズの技術紹介ポスター
  • 小型オイルダンパーシリーズの技術・製品紹介ポスター
  • サイエンス・ポリウレア・システムSPSの技術紹介ポスター

従来の天井落下対策は、「補強する」「固定する」「落ちないようにする」といった単一機能の発想に留まっていました。

しかし実際の地震では、揺れ・衝撃・変形・脱落が同時に発生し、その複合挙動こそが天井落下事故の主因となります。

こうした課題に対し、東京理科大学 高橋治教授(サイエンス構造)が構造概念を整理・監修し、実証・施工の知見をもとに体系化されたのが本工法「三位一体天井落下防止システム」です。

本システムでは、役割の異なる三つの特許技術を組み合わせることで、天井落下という現象を設計として制御します。

  • 小型オイルダンパー(特許)
    地震時の衝撃・短周期振動を減衰し、天井構造に入力される過大な加速度を抑制。
  • ポリウレア(特許)
    高い靭性と伸び性能により、天井部材の局所破断・飛散を防ぎ、構成材を一体として保持。
  • アラミド(特許)
    高強度・軽量な繊維によって落下時の荷重を分散し、天井材が人に直撃する事態を防止。

これらを単独で用いるのではなく、それぞれの役割を明確に分担させたうえで一体化することで、揺れを和らげ、壊れにくくし、最終的に落とさない三段階の安全性を同時に成立させています。

本工法は、新築・既存改修の双方に適用可能な天井落下防止システムとして構築されています。

――「構造を知り尽くしている」からこそ行き着いた、天井落下対策の一つの到達点。
「一つの対策で、すべての揺れに応えられる時代ではありません。」

スクロールできます
項目三位一体天井落下防止システム従来型天井補強天井固定金物増設天井制振ダンパー単体
基本思想複合挙動(揺れ・衝撃・変形・脱落)を同時に制御脱落を防ぐための補強固定力の強化揺れの低減
対応範囲衝撃・微振動・短周期・大変形・静的挙動主に大変形主に大変形主に振動
衝撃振動への対応◎ 小型オイルダンパーで減衰△×△
微振動への対応◎ 粘弾性要素で対応××△
短周期振動への対応◎△×△
天井材の保持◎ アラミドによる確実保持△△×
部材飛散防止◎ ポリウレア被覆×××
荷重分散◎ 複数経路で分散△×△
変形追従性◎△×△
特許技術小型オイルダンパー
ポリウレア(SPS)
アラミド
企業による企業による企業による
新築対応◎◎◎◎
改修対応◎△(制約あり)△△
人命保護を主目的とした設計◎ 明確に想定△△×
設計自由度高(条件に応じて調整)低低中

設計実績

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納入先(一部)
  • 創価大学 池田記念講堂
    天井耐震改修1,000箇所

【納入先・設計実績】

三位一体天井落下防止システムの実績写真
創価大学 池田記念講堂 天井改修設計
天井制振 約1,000箇所に使用

天井制振
オイルダンパー

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天井制振オイルダンパーの技術紹介写真
共同実験:株式会社安井建築設計/八潮建材工業株式会社/東京理科大学 高橋治・サイエンス構造

露木・高橋式の小型オイルダンパー実験結果となります。
Ⓒ東京理科大学 工学部建築学科 高橋治研究室 ※転載不可。見つけ次第法的措置に講じます。

天井落下防止システムの理科大研究資料・図1
天井落下防止システムの理科大研究資料・図2
天井落下防止システムの理科大研究資料・図3
天井落下防止システムの理科大研究資料・図4
天井落下防止システムの理科大研究資料・図5
天井落下防止システムの理科大研究資料・図6
左:制振天井(45_DCD2)   右:耐震天井(DCB)
天井落下防止の振動実験に用いた地震波の資料
天井落下防止システムの理科大研究資料・図7
天井制振システムに関する特許資料・1
天井制振システムに関する特許資料・2

ポリウレア(SPS)
アラミドを使用した
天井落下防止実験

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ポリウレアとアラミドを用いた天井落下防止実験の紹介図
共同研究:創造社/スターツCAM /金森藤平商事/八潮建材工業/帝人/東京理科大学 高橋治・サイエンス構造

実験場所:東京理科大学 葛飾キャンパス
監  修:高橋治/大林組(現場での実験担当)

Ⓒ東京理科大学 工学部建築学科 高橋治研究室 ※転載不可。見つけ次第法的措置に講じます。

ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図1
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図2
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図3
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図4
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図5
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図6
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図7
ポリウレア・アラミド天井落下防止実験の資料・図8

開発体制

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三位一体天井落下防止システムの実用新案資料・1
三位一体天井落下防止システムの実用新案資料・2
三位一体天井落下防止システムの実用新案資料・3

三位一体天井落下防止システム
(下記メンバーにて実用新案取得)

開発・実験・解析・コンサル

東京理科大学 工学部建築学科 教授・高橋治

構造設計・天井用オイルダンパー監修

株式会社サイエンス構造

天井耐震 構造設計協力

スターツCAM株式会社

当システム導入建築物 設計監理

株式会社創造社

施工技術監理・施工

株式会社アール免震

ポリウレア取扱/専門施工

金森藤平商事株式会社

アラミド繊維製造

帝人株式会社

アラミドロープ製造・販売

三和テッキ株式会社

小型オイルダンパー
アラミドシリーズ
ポリウレア/SPS
天井落下防止システムの学会発表

学会発表を掲載しております。

天井落下防止措置に関する研究―既存建築物への適用に向けた補強工法の検証―
[ 共同発表者名 ] 長徳 美月 / 高橋 治
[ 学会・会議名 ] 日本建築学会関東支部・関東支部研究発表会
[ 発表日付 ] 2024年3月7日 ~ 3月8日

天井落下防止措置に関する研究 -高強度繊維ロープを用いた補強工法の開発-
[ 共同発表者名 ] 御前 大久海 / 高橋 治
[ 学会・会議名 ] 日本建築学会大会
[ 発表日付 ] 2023年9月13日 ~ 9月15日

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