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地震時のエレベータ・ロープ揺れリアルタイム解析手法の開発
概要
超高層ビルに設置されているエレベータにおいては,地震時の建物揺れにより増加する
ロープ変位の検出や抑制が課題となっている.建物の上部および地表面の加速度データを
もとに,かごが走行する場合のエレベータ・ロープの揺れをリアルタイムに解析する簡易
的な計算法について検討している.
結果
・建物上部および下部の加速度データをもとに,かごが走行する(ロープ長さが変化す
る)場合のエレベータ・ロープの応答をロープの張力分布を考慮した振動モード,刺激
係数を用いたモード重ね合わせ法により,簡易的に計算する方法を開発した.
・種々の地震波(16波)と建物(7ケース)について数値解析を行った結果,メインロー
プは差分法による数値解析結果と誤差20%以内,コンペンロープは誤差+20%,-30%
以内で推定できることを確認した.
釣合いおもり
乗りかご
1.0
0.8
0.8
3rd
0.6
1st
0.4
コンペンロープ
地震感知器
(P 波)
1.0
コンペンシーブ
2nd
0.2
0.0
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
u/umax
5
0
0
5
10
ロープ変位の応答倍率(差分法)
(a) メインロープ
15
ロープ変位の応答倍率(簡易計算法)
ロープ変位の応答倍率(簡易計算法)
10
3rd
0.4
0.0
1st
2nd
-1.0 -0.5 0.0 0.5 1.0
u/umax
(b) 建物高さ240m
図2 コンペンロープの振動モードの一例(1)
図1 エレベータシステムの構成(概略図)
ELC-NS
TFT-EW
HAC-NS
BCJ1
TAIC
TOSK
NTKY
NNIG
MTKY
CTKY
FFKO
0.6
0.2
(a) 建物高さ32m
15
s/Lmax
地震感知器
(S 波)
メインロープ
s/Lmax
巻上機
8
6
4
2
0
0
2
4
6
ロープ変位の応答倍率(差分法)
8
ELC-NS
TFT-EW
HAC-NS
BCJ1
TAIC
TOSK
NTKY
NNIG
MTKY
CTKY
FFKO
T2AIC
T2OSK
T2TKY
M2TKY
F2TKY
(b) コンペンロープ
図3 差分法による数値解析結果と簡易計算法による解析結果との比較(1)ほか
関連する論文
(1) 木村弘之,久々湊峰也,エレベータ・ロープの地震時揺れ検出のための簡易計算法(張力分布の影響を考慮
した場合),日本機械学会論文集(C編),79-801(2013-5),pp.1237-1246.ほか