免震装置の種類とは？1分でわかる積層ゴム・鉛プラグ・オイルダンパーの違い

この記事の要点

免震装置とは、建物と地盤の間（または中間階）に設置して、地震力を建物に伝わりにくくする装置です。アイソレータ（支承）とダンパーの2種類に大別されます。

代表的なアイソレータは積層ゴム（天然ゴム系・鉛プラグ入り・高減衰ゴム）、すべり支承、転がり支承です。建築士試験では各装置の役割の違いが問われます。

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免震装置（めんしんそうち）とは、建物と地盤の間または中間階に設置し、地震の揺れを建物に伝わりにくくする装置の総称です。

免震装置を設けることで建物の固有周期を長くし、地震入力を大幅に低減できます。今回は免震装置の種類（積層ゴム・鉛プラグ入り積層ゴム・高減衰ゴム・オイルダンパー・すべり支承）の違いを説明します。

免震構造・制振構造の基礎は下記も参考になります。

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免震装置とは？アイソレータとダンパーの役割

免震装置は役割によってアイソレータとダンパーの2種類に分けられます。

アイソレータ（支承）：建物を支えながら水平方向に柔らかく変形し、固有周期を長くして地震入力を低減する。
ダンパー：地震エネルギーを熱などに変換して吸収し、建物の揺れを早く収める。

実際の免震建物では、アイソレータとダンパーを組み合わせて使います。ただし、鉛プラグ入り積層ゴム（LRB）や高減衰ゴム（HDR）はアイソレータとダンパーの両方の機能を持ちます。

アイソレータの種類

天然ゴム系積層ゴム（NRB）

天然ゴム系積層ゴム（NRB：Natural Rubber Bearing）は、薄い鋼板とゴムを交互に積み重ねた支承です。鉛直方向には剛性が高く建物荷重を支え、水平方向には柔らかく変形します。

減衰性能が小さいため、別途オイルダンパー等のダンパーを組み合わせて使用します。変形性能が高く、大地震時の大変位にも対応できます。

鉛プラグ入り積層ゴム（LRB）

鉛プラグ入り積層ゴム（LRB：Lead Rubber Bearing）は、天然ゴム系積層ゴムの中心に鉛プラグを挿入したものです。鉛プラグの塑性変形によってエネルギーを吸収するため、アイソレータとダンパーを兼ねます。

NRBと比べて減衰性能が高く、ダンパーなしでも一定の揺れ抑制効果があります。繰り返し変形に対して安定した性能を発揮します。

高減衰ゴム系積層ゴム（HDR）

高減衰ゴム系積層ゴム（HDR：High Damping Rubber）は、ゴムの配合を工夫して高い減衰性能を持たせた積層ゴムです。LRB同様にアイソレータとダンパーの機能を兼ね備えます。

温度や変形速度の影響を受けやすい点が課題ですが、鉛を使わないため環境負荷が低い利点があります。

すべり支承・転がり支承

すべり支承は、摩擦によって地震エネルギーを吸収しながら水平移動する支承です。転がり支承はボールやローラーを使って非常に低い摩擦で水平移動します。どちらも積層ゴムと組み合わせて使うことが多いです。

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ダンパーの種類

オイルダンパー（粘性ダンパー）

オイルダンパーは、オイル（粘性流体）の抵抗を使って振動エネルギーを吸収します。速度に比例した減衰力を発生させ、小さな振幅から大きな振幅まで安定して機能します。

温度変化の影響が少なく、長期耐久性が高いことから免震建物のダンパーとして広く採用されています。

鋼材ダンパー・鉛ダンパー

鋼材ダンパーは、鋼材の塑性変形によってエネルギーを吸収します。構造が単純でコストが低い反面、繰り返し変形後の残留変形が問題になることがあります。鉛ダンパーは鉛の塑性変形を利用し、初期剛性が高い特徴があります。

免震装置の組み合わせ例

実際の免震建物では、複数の装置を組み合わせて使います。まず代表的な組み合わせパターンを押さえておきましょう。

組み合わせ	特徴
NRB ＋オイルダンパー	NRBで周期を長くし、ダンパーで減衰。最もオーソドックスな構成。
LRB のみ	アイソレータとダンパーを兼ねる。機器点数が少なくシンプル。
HDR のみ	高減衰ゴムで単体完結。鉛フリーの環境配慮型。
すべり支承＋積層ゴム＋ダンパー	大変位対応が必要な建物で採用されることが多い。

混同しやすい用語

アイソレータとダンパー
アイソレータは「地震動の周期を長くして入力を低減する装置」です。積層ゴム（NRB・LRB・HDR）やすべり支承がこれにあたります。
ダンパーは「振動エネルギーを吸収・消費する装置」です。オイルダンパー・鉛ダンパー・鋼材ダンパーなどがあります。
ただし、鉛プラグ入り積層ゴム（LRB）と高減衰ゴム（HDR）はアイソレータとダンパーを兼ねます。この点が試験での引っかけポイントです。

免震構造と制振構造
免震構造は建物と地盤の間にアイソレータを設けて、地震動そのものを建物に伝わりにくくする構造です。
制振構造は建物内部にダンパーを設置して、建物に伝わった地震エネルギーを吸収・消費する構造です。
「免震＝地震を受け流す」「制振＝エネルギーを消費する」と覚えておきましょう。

試験での問われ方｜管理人の一言

建築士試験では各積層ゴムの特性と役割分担がよく出題されます。整理すると次のようになります。

・NRB（天然ゴム系）：アイソレータのみ。減衰性能が低いため別途ダンパーが必要。
・LRB（鉛プラグ入り）：アイソレータ＋ダンパーを兼ねる。
・HDR（高減衰ゴム）：アイソレータ＋ダンパーを兼ねる（ゴム材料自体が高い減衰性能を持つ）。

「LRBはアイソレータとダンパーを兼ねる」という点が頻出です。表で種類・役割・特徴を整理して覚えると効果的です。試験では、免震は地震動を建物に伝えにくくする方式、制振は建物内でエネルギーを吸収する方式、と役割を分けて整理すると覚えやすいです。