JP2662571B2 - Seismic building structure - Google Patents
Seismic building structureInfo
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- JP2662571B2 JP2662571B2 JP62181424A JP18142487A JP2662571B2 JP 2662571 B2 JP2662571 B2 JP 2662571B2 JP 62181424 A JP62181424 A JP 62181424A JP 18142487 A JP18142487 A JP 18142487A JP 2662571 B2 JP2662571 B2 JP 2662571B2
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、地震等の外力に対して良好な耐震効果を
耐震建築構造物に関する。
「従来の技術およびその問題点」
従来、建築構造物に適用されている耐震設計法は、比
較的生起頻度の高い地震のような規模の外力に対して、
前記建築構造物を構成する部材に発生する応力が許容応
力度以内であるように、各部材の強度及びその構造を決
定するような設計法であった。又、前記建築構造物の耐
用年限内に発生が予想される最大級の地震のような規模
の外力に対しては、前記建築構造物全体の部材に若干の
塑性変形を許容するが、この建築構造物が倒壊しなけれ
ばよい、という考えが認められており、この、いわゆる
塑性化を指向した終局設計法と呼ばれる設計法が実際に
適用されつつある。しかし、前記終局設計法において
は、塑性化させる部材の位置、塑性化の程度等が必ずし
も明確ではない。
本発明者等は、前記問題点に鑑みて鋭意研究した結
果、以下の知見を得るに至った。すなわち、エネルギー
理論に基づく耐震極限設計法によれば、建築物各層の強
度(降伏剪断力)の最適分布、言い替えれば第i層にお
ける降伏剪断力係数分布iは一義的に求めることがで
き、これは次式で与えられる(秋山宏著、「建築物の耐
震極限設計」(東京大学出版会))。
そして、ある層の強度αiが、この最適分布αiより
も小さい場合、この層に地震等による外力のエネルギー
が集中することになる。逆に、この原理を利用すれば、
各層の強度αiを適宜調整することで、外力のエネルギ
ーを所望の割合で各層に配分することができ、例えば、
建築物の第1層の強度のみを低減させることで、この第
1層に外力エネルギーを集中させることができる。さら
に、前述の終局設計法に従って、第1層に集中した外力
エネルギーを、この第1層の部材の塑性変形によって吸
収すれば、第2層以上に伝達する外力エネルギーを小さ
くすることができ、よって、建築物全体への免震効果を
もたらすことができる。
前記第1層の強度のみを低減させるには、次のような
手法に従えば良い。すなわち、第1層が吸収する累積塑
性歪エネルギーが、全累積塑性歪エネルギーの95%以上
となることを条件として、第2層以上の強度を、前記最
適分布に対して次式により与えられるa倍以上とすれ
ば、この第1層に外力からのエネルギーを集中させるこ
とができる(秋山宏、日本建築学会論文報告集、341、
昭和59年7月)。
ここに、
a:強度倍率
α1:第1層の降伏剪断力係数
αe1:構造物が弾性に留まる限界の第1層の降伏剪断力
係数
よって、本発明者等は以上示した知見に基づいて、多
層からなる建築構造物の少なくとも一つの層に外力から
のエネルギーを集中し、前記小さな外力に対しては前記
建築構造物を構成する部材に発生する応力を許容応力度
以内に抑制し、かつ、前記大きな外力に対しては前記エ
ネルギーが集中する層の部材の降伏を許容すると共に、
前記部材の降伏によりこれら部材に前記外力のエネルギ
ーを吸収させることで、外力に対するエネルギー吸収量
を的確に把握でき、また、設計上の自由度が増加すると
共に、使用される鉄骨等の部材重量の削減が可能な建築
構造物を提案している(特願昭61−227781号)。
この際、前記外力のエネルギーが集中される層は通常
第1層に設定され、この層の部材は、前記大きな外力に
対して降伏する普通鋼等からなる塑性化部材と、前記大
きな外力に対しても弾性領域内で挙動する高張力鋼等か
らなる弾性部材とから構成される。すなわち、大きな外
力が作用した場合において、この塑性化部材の塑性変形
により外力のエネルギーがこの塑性化部材に吸収される
ことで他の層へのエネルギー伝達が減少され、かつ、こ
の状態においても前記弾性部材が弾性状態を保つことに
より、前記エネルギーが集中される層全体の最大変形、
残留変形の増大が抑止されると共に、生じた水平変形に
よるP−δ効果で建築構造物が劣化するのが防止され、
復元力が確保されるからである。
ところで、以上の如く建築構造物のエネルギー集中層
たる第1層に設けられた塑性化部材は、これに前述の如
き大規模な外力が作用すれば、自身が塑性変形すること
で建築構造物全体への免震効果をもたらすものであるか
ら、このような外力が作用した後には新しい塑性化部材
と交換することが考えられる。しかしながら、この塑性
化部材は、通常その下端部(すなわち柱脚)が鉄筋コン
クリート造の基礎梁中に1本ずつ埋設された状態で固定
されているので、変形した塑性化部材を交換するために
は、この塑性化部材の柱脚周囲のコンクリートを斫る
(はつる)作業が必要となり、大変面倒となる可能性が
ある。
また、この塑性化部材は通常の外力によって塑性変形
してはならず、大規模な外力が作用した時にのみ塑性変
形することが望ましいため、その(曲げ)剛性について
事前に定量的評価が為されうる構造であることが好まし
い。しかしながら、前述の如くその柱脚が鉄筋コンクリ
ート造の基礎梁中に埋設された状態で固定されていて
は、塑性化部材の変形と同時にその柱脚周囲のコンクリ
ートも変形してしまうため、その(曲げ)剛性の定量的
評価が行いにくいことも考えられる。
この発明は前記事情に鑑みてなされたもので、地震等
の外力によって変形したあとの部材の交換が容易であ
り、かつ、その変形時における部材剛性の定量的評価が
容易な耐震建築構造物を如何にして実現するかを問題に
している。
「問題点を解決するための手段」
そこでこの発明は、建築構造物の躯体たる本体構造部
と、地盤中に設置された基礎部と、これら本体構造部及
び基礎部間に介在され、地震等の外力が作用した際に自
身が変形することで前記外力のエネルギーを吸収して前
記本体構造部の震動を抑制する変形吸収部とから構成さ
れた耐震建築構造物において、前記変形吸収部は、前記
基礎部の上面に床が形成される階において当該階の柱と
梁とで囲まれる空間の内側に立設され、該変形吸収部の
上部は当該階の上部に対してブレースを介して着脱可能
に固定されているとともに、該変形吸収部の下部には連
結構造体が該変形吸収部と一体に固定されており、該連
結構造体が前記基礎部に埋設されているアンカーボルト
によって該基礎部に対して緊締されることにより、前記
変形吸収部の下部が前記連結構造体を介して前記基礎部
に対して着脱可能に固定されてなることを特徴とするも
のである。
「実施例」
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明
する。
第1図ないし第3図は、この発明の第1実施例である
耐震建築構造物(以下、単に建築構造物と称する)を示
す図である。第1図ないし第3図において、符号Aは地
盤G上に構築された建築構造物である。この建築構造物
Aは、いわゆる鉄骨構造の建築物であり、普通鋼製の角
形鋼管からなる柱1、1、…と、H形鋼からなる梁2、
2、…とからその躯体たる本体構造部3が構成されてい
る。柱1は、建築構造物Aの最下階である第1層Fにお
いて、その径が縮小された高張力鋼製の小径部1aに形成
されている。また、符号4は地盤G中の所定深さに設置
された鉄筋コンクリート造の基礎梁(基礎部)であり、
前記柱1の下端部、すなわち柱脚はこの基礎梁4中に埋
設されて固定されている。
前記建築構造物Aには、その第1層F、つまり基礎梁
4の上面のレベルに床が形成されてこの建築構造物Aの
最下階となっている階に、普通鋼製の角形鋼管からなる
塑性化部材(変形吸収部)5、5が設けられている。こ
れら塑性化部材5、5は、第3図に示すように、この階
の柱1,1とその上部に架設されている梁2とにより囲ま
れて形成されている空間の内側に配置されてこの階の床
を構成している前記基礎梁4上に2本ずつ立設され、こ
れら塑性化部材5、5の上端部は、H形鋼からなる連結
部材6により連結されている。この塑性化部材5、5
は、前記建築構造物Aの耐用年限中に発生が予想される
最大級の地震規模の外力に対して降伏するように、その
材質及び断面形状が選択されている。これにより、前記
規模の外力が作用された際には、塑性化部材5、5が塑
性変形することで外力のエネルギーがこれら塑性化部材
5、5に吸収される。
塑性化部材5、5の下端部には、これらを水平に連結
してなる連結構造体7がユニット化されて一体に固定さ
れている。この連結構造体7は、第1図ないし第2図に
示すように、H形鋼からなるものであり、その長手方向
の所定位置にウェブ状のスチフナ8、8、…が形成され
ている。
一方、前記基礎梁4の塑性化部材5、5取付部には、
その上端部が基礎梁4上面から突出するようにこの基礎
梁4中に垂直に埋設されたアンカーボルト9、9、…が
設けられている。このアンカーボルト9には、その両端
部にねじが刻設されていると共に、基礎梁4中に埋没さ
れたその下端部には板状のアンカープレート10が挿通さ
れ、このアンカープレート10は、その上下にナット11、
11が螺着、緊締されることでアンカーボルト9に固定さ
れている。
さらに、前記連結構造体7のフランジ部には、前記ア
ンカーボルト9、9、…を臨む位置に貫通孔12、12、…
が穿設されている。そして、これらアンカーボルト9、
9、…の上端部は連結構造体7の貫通孔12、12、…に挿
通され、さらにアンカーボルト9、9、…上端部にはナ
ット13、13、…が螺着、緊締されている。これにより、
前記塑性化部材5、5は、連結構造体7を介して基礎梁
4に着脱自在に固定されている。
また、塑性化部材5,5の上部は、この階の上部に対し
てブレース14を介して着脱可能に固定されている。すな
わち、この塑性化部材5からは、前記柱1と梁2との交
叉部に向って、普通鋼又は高張力鋼製の鋼管からなるブ
レース14が取付プレート(図示略)を介して延出され、
このブレース14は、ガセットプレート(図示略)によ
り、前記交叉部において梁2に取り付けられている。
そして、この建築構造物Aを構成する部材(角形鋼
管、H形鋼、鋼管)は、建築構造物Aの耐用年限中に数
度発生が予想される地震規模の外力に対して発生する応
力が許容応力度以内であるように、その材質及び断面形
状が選択されている。さらに、前記連結構造体7、アン
カーボルト9は、前記塑性化部材5に比して十分剛とな
るようにその材質、形状が選択されている。
このような構成の塑性化部材5、5は、前記連結部材
6及び連結構造体7が予め取り付けられることでユニッ
ト化された状態で、建築構造物Aの所定位置に配置され
る。そして、その上端部が前記ブレース14、14に取り付
けられ、さらにその下端部にある連結構造体7の貫通孔
12、12、…に基礎梁4上面から突出するアンカーボルト
9、9、…の上端部が挿通され、これらアンカーボルト
9、9、…にナット13、13、…が螺着されて所定張力に
より緊締されることで、基礎梁4に着脱自在に固定され
る。
従って、以上のような構成の建築構造物Aは、その柱
1が第1層Fにおいてその径が縮小されているので、第
1層Fの強度とそれ以外の層の部分の強度に格差が生
じ、これにより地震等の外力が前記建築構造物Aに加え
られた時、その第1層Fに外力からのエネルギーが集中
される。よって、建築構造物Aの耐用年限中に数度発生
が予想される地震規模の外力が加えられた場合、前記第
1層Fを中心とする各部材は復元力特性における弾性域
内で挙動することとなる。また、建築構造物Aの耐用年
限中に発生が予想される最大級の地震規模の外力が加え
られた場合、前記ブレース14を介して外力のエネルギー
が前記塑性化部材5、5に伝達されることで、この塑性
化部材5、5が降伏する。これにより、外力のエネルギ
ーの大部分がこの第1層Fで塑性歪エネルギーとして吸
収されることで、これ以上の層に伝達されるエネルギー
が減少され、よって、建築構造物A全体への耐震効果を
得ることができる。
また、前記柱1は、自身の大きな弾性変形能力によ
り、前記最大級の地震規模の外力に対しても弾性状態を
保つことにより、エネルギー集中層(第1層F)全体の
最大変形、残留変形の増大を抑止する。又、生じた水平
変形によるP−δ効果で建築構造物Aが劣化するのを防
止し、復元力を確保する。
そして、このようにして外力が作用されることで塑性
化部材5、5が塑性変形したら、前記ナット13、13、…
を緩めることで連結構造体7、すなわち塑性化部材5の
基礎梁4への固定を解除し、同時にブレース14、14への
固定を解除することで塑性化部材5、5を連結部材6及
び連結構造体7ごと取り外してしまう。そして、連結部
材6及び連結構造体7が予め取り付けられてユニット化
された新たな塑性化部材5、5を同じ位置に配置し、そ
の上端部をブレース14、14に取り付けると共に、その下
端部にある連結構造体7をアンカーボルト9、9、…及
びナット13、13、…の螺着、緊締により基礎梁4に固定
する。
すなわち、塑性化部材5、5の基礎梁Bへの固定は、
その下端部に設けられた連結構造体7及びアンカーボル
ト9、9、…へのナット13、13、…螺着、緊締により着
脱自在に行われているので、塑性変形等により塑性化部
材5、5を交換する必要が生じても、その交換作業が大
変簡易である。特に、塑性化部材5,5と連結部材6およ
び連結構造体7とを予め一体化してそれらをユニットと
しておくことにより、その交換作業の際にはそれらを一
括して取り扱うことかでき、したがって現場においてそ
れらを個々に組み立てる場合に比して作業性に優れる。
しかも、上記のように塑性化部材5,5を基礎梁4上に設
置することとしてその下部を連結構造体7を介して基礎
梁4に対して着脱可能に固定するとともに、塑性化部材
5,5の上部は当該階の上部にブレース14,14を介して着脱
可能に固定した構成であるので、塑性化部材5,5の交換
に係わる作業をその設置階の床上で自由にかつ容易に行
うことが可能である。なお、塑性化部材5,5をたとえば
床下や基礎ピット内に設置することも考えられようが、
そのような場合は塑性化部材5,5の交換に係わる作業を
床下や基礎ピット内の狭隘な空間で行わざるを得ないか
ら、作業性の点を考慮すると好ましくない。また、連結
構造体7及びアンカーボルト9は、塑性化部材5、5に
比して十分剛となるようにその材質、形状か選択されて
いるので、この塑性化部材5、5は連結構造体7上端で
完全固定されていると見做すことができ、これにより、
連結構造体7の曲げ剛性、アンカーボルト9の軸剛性、
弾力を把握することにより、塑性化部材5、5の剛性を
定量的に評価することが可能となる。
なお、この発明の耐震建築構造物は、その形状、寸法
等が前記実施例に限定されず、種々の変形例が可能であ
る。一例として、前記連結構造体7が基礎梁4上面に突
出するのに問題があれば、第4図に示すように基礎梁4
の塑性化部材5、5取付部に相当する個所を低く形成し
ておけば良い。
「発明の効果」
以上詳細に説明したように、この発明によれば、変形
吸収部を基礎部の直上階において当該階の柱と梁とで囲
まれる空間の内側に立設し、その変形吸収部の上部を当
該階の上部に対してブレースを介して着脱可能に固定す
るとともに、変形吸収部の下部には連結構造体を一体に
固定してその連結構造体を基礎部に埋設されているアン
カーボルトによって基礎部に対して緊締することによ
り、変形吸収部の下部を連結構造体を介して基礎部に対
して着脱可能に固定した構成であるから、地震等の外力
が作用して前記変形吸収部が変形し、これを交換する必
要が生じても、その交換作業を設置階の床上において自
由にかつ大変簡易に行うことができる。また、この変形
吸収部は連結構造体上端で完全固定されていると見做す
ことができるので、連結構造体の曲げ剛性、アンカーボ
ルトの軸剛性、弾力を把握することにより、変形吸収部
の剛性を定量的に評価することが可能となる。よって、
この発明によれば、地震等の外力によって変形したあと
の部材の交換が容易であり、かつ、その変形時における
部材剛性の定量的評価が容易な耐震建築構造物を実現す
ることができる。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an earthquake-resistant building structure having a good seismic effect against external force such as an earthquake. "Conventional technology and its problems" Conventionally, seismic design methods applied to building structures are designed to respond to external forces of a scale such as an earthquake that occurs relatively frequently.
The design method is such that the strength of each member and its structure are determined so that the stress generated in the members constituting the building structure is within the allowable stress level. Further, with respect to an external force of a magnitude such as the largest earthquake that is expected to occur within the useful life of the building structure, slight plastic deformation is allowed to members of the entire building structure. It has been acknowledged that there is no problem if the structure does not collapse, and this so-called plastic-oriented ultimate design method is being applied in practice. However, in the final design method, the position of the member to be plasticized, the degree of plasticization, and the like are not always clear. The present inventors have conducted intensive studies in view of the above problems, and as a result, have obtained the following findings. That is, according to the seismic limit design method based on the energy theory, the optimum distribution of the strength (yield shear force) of each layer of the building, in other words, the yield shear force coefficient distribution i in the i-th layer can be uniquely obtained. Is given by the following equation (Hiroaki Akiyama, "Seismic Extreme Design of Buildings", University of Tokyo Press). When the strength αi of a certain layer is smaller than the optimum distribution αi, energy of an external force due to an earthquake or the like is concentrated on this layer. Conversely, using this principle,
By appropriately adjusting the strength αi of each layer, the energy of the external force can be distributed to each layer at a desired ratio.
By reducing only the strength of the first layer of the building, external energy can be concentrated on the first layer. Furthermore, according to the above-described final design method, if external force energy concentrated on the first layer is absorbed by plastic deformation of the members of the first layer, external force energy transmitted to the second layer or more can be reduced. Therefore, it is possible to provide a seismic isolation effect for the entire building. In order to reduce only the strength of the first layer, the following method may be used. That is, provided that the cumulative plastic strain energy absorbed by the first layer is 95% or more of the total cumulative plastic strain energy, the strength of the second layer or more is given by the following equation with respect to the optimal distribution. If it is more than twice, energy from external force can be concentrated on this first layer (Hiroaki Akiyama, Architectural Institute of Japan Transactions, 341 ,
July 1984). Here, a: Strength magnification α 1 : Yield shear force coefficient of the first layer αe 1 : Yield shear force coefficient of the first layer at the limit at which the structure remains elastic Therefore, the present inventors have based on the findings described above. Concentrating energy from external force on at least one layer of the multi-layered building structure, suppressing the stress generated in the members constituting the building structure within the allowable stress level with respect to the small external force, And while allowing the yield of the member of the layer where the energy is concentrated against the large external force,
By allowing these members to absorb the energy of the external force by yielding the members, the amount of energy absorbed by the external force can be accurately grasped, and the degree of freedom in design increases, and the weight of the member such as a steel frame used is reduced. Proposing a building structure that can be reduced (Japanese Patent Application No. 61-227781). At this time, the layer on which the energy of the external force is concentrated is usually set to the first layer, and the members of this layer include a plasticizing member made of ordinary steel or the like that yields to the large external force, and a member for the large external force. And an elastic member made of high-strength steel or the like that behaves in the elastic region. That is, when a large external force is applied, the energy of the external force is absorbed by the plasticized member due to the plastic deformation of the plasticized member, so that the energy transmission to other layers is reduced. By maintaining the elastic state of the elastic member, the maximum deformation of the entire layer where the energy is concentrated,
While the increase in residual deformation is suppressed, the building structure is prevented from deteriorating due to the P-δ effect due to the generated horizontal deformation,
This is because the resilience is secured. By the way, as described above, the plasticizing member provided on the first layer, which is the energy concentration layer of the building structure, itself undergoes plastic deformation when a large-scale external force acts thereon as described above, thereby causing the entire building structure to be deformed. It is possible to replace it with a new plasticized member after such an external force acts because it provides a seismic isolation effect on the surface. However, since this plasticized member is usually fixed with its lower end (that is, column base) buried one by one in a reinforced concrete foundation beam, it is necessary to replace the deformed plasticized member. However, it is necessary to cut concrete around the column base of the plasticizing member, which may be very troublesome. In addition, this plasticized member should not be plastically deformed by normal external force, and it is desirable that it be plastically deformed only when a large-scale external force is applied. Therefore, its (bending) rigidity is quantitatively evaluated in advance. It is preferable that the structure has a good shape. However, as described above, if the column base is fixed while being buried in the reinforced concrete foundation beam, the concrete around the column base is also deformed simultaneously with the deformation of the plasticized member. ) It is also conceivable that quantitative evaluation of rigidity is difficult to perform. The present invention has been made in view of the above circumstances, and is intended to provide an earthquake-resistant building structure in which replacement of members after deformation due to an external force such as an earthquake is easy, and quantitative evaluation of member rigidity during the deformation is easy. The question is how to achieve it. "Means for solving the problems" Therefore, the present invention relates to a main body structural part which is a skeleton of a building structure, a base part installed in the ground, and an intervening part between the main body structural part and the base part, such as an earthquake. A deformation absorbing section configured to absorb the energy of the external force to suppress vibration of the main body structure section by being deformed by itself when an external force is applied, the deformation absorbing section includes: On the floor where the floor is formed on the upper surface of the base part, it is erected inside a space surrounded by columns and beams of the floor, and the upper part of the deformation absorbing part is attached to and detached from the upper part of the floor via a brace. A connection structure is fixed integrally with the deformation absorbing portion below the deformation absorbing portion, and the connection structure is fixed to the base by an anchor bolt embedded in the base portion. Being tightened against the department Accordingly, a lower portion of the deformation absorbing portion is detachably fixed to the base portion via the connection structure. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 3 are views showing an earthquake-resistant building structure (hereinafter simply referred to as a building structure) according to a first embodiment of the present invention. In FIGS. 1 to 3, reference symbol A denotes a building structure constructed on the ground G. This building structure A is a building having a so-called steel frame structure, and includes columns 1, 1,... Made of rectangular steel pipe made of ordinary steel, and beams 2 made of H-shaped steel.
2,... Constitute a main body structure 3 as a skeleton. The pillar 1 is formed in a small-diameter portion 1a made of high-tensile steel whose diameter is reduced in the first floor F, which is the lowest floor of the building structure A. Reference numeral 4 denotes a reinforced concrete foundation beam (foundation) installed at a predetermined depth in the ground G,
The lower end of the column 1, that is, the column base is embedded and fixed in the foundation beam 4. The building structure A has a first layer F, that is, a floor formed at the level of the upper surface of the foundation beam 4 and a floor which is the lowest floor of the building structure A, and a square steel pipe made of ordinary steel. Plasticizing members (deformation absorbing parts) 5, 5 are provided. As shown in FIG. 3, these plasticizing members 5, 5 are arranged inside a space formed by columns 1, 1 of this floor and beams 2 erected above them. Two pieces are erected on the foundation beam 4 constituting the floor of this floor, and the upper ends of the plasticizing members 5, 5 are connected by a connecting member 6 made of H-section steel. The plasticizing members 5, 5
Is selected for its material and cross-sectional shape so that it yields with respect to an external force of the largest earthquake magnitude expected to occur during the service life of the building structure A. Thus, when an external force of the above scale is applied, the plasticizing members 5, 5 undergo plastic deformation, so that the energy of the external force is absorbed by these plasticizing members 5, 5. At the lower end portions of the plasticizing members 5, 5, a connecting structure 7 formed by connecting them horizontally is unitized and fixed integrally. As shown in FIGS. 1 and 2, the connecting structure 7 is made of H-shaped steel, and has web-shaped stiffeners 8, 8,... Formed at predetermined positions in the longitudinal direction. On the other hand, the plasticizing members 5 and 5 of the foundation beam 4
Anchor bolts 9, 9,... Buried vertically in the foundation beam 4 are provided such that their upper ends project from the upper surface of the foundation beam 4. Screws are engraved at both ends of the anchor bolt 9, and a plate-shaped anchor plate 10 is inserted into the lower end buried in the foundation beam 4. Nuts 11 up and down,
11 is fixed to the anchor bolt 9 by being screwed and tightened. Further, in the flange portion of the connecting structure 7, through holes 12, 12,... At positions facing the anchor bolts 9, 9,.
Are drilled. And these anchor bolts 9,
The upper ends of 9, ... are inserted into through holes 12, 12, ... of the connecting structure 7, and nuts 13, 13, ... are screwed to the upper ends of the anchor bolts 9, 9, ... and tightened. This allows
The plasticizing members 5 and 5 are detachably fixed to the foundation beam 4 via a connection structure 7. Further, the upper portions of the plasticizing members 5, 5 are detachably fixed to the upper portion of this floor via the brace 14. That is, a brace 14 made of a steel pipe made of ordinary steel or high-strength steel is extended from the plasticizing member 5 toward an intersection of the column 1 and the beam 2 via a mounting plate (not shown). ,
The brace 14 is attached to the beam 2 at the intersection by a gusset plate (not shown). The members (square steel pipe, H-shaped steel, steel pipe) constituting the building structure A have a stress generated by an earthquake-scale external force that is expected to occur several times during the service life of the building structure A. The material and the cross-sectional shape are selected so as to be within the allowable stress level. Further, the material and shape of the connecting structure 7 and the anchor bolt 9 are selected so as to be sufficiently rigid as compared with the plasticizing member 5. The plasticizing members 5 and 5 having such a configuration are arranged at predetermined positions of the building structure A in a unitized state in which the connecting members 6 and the connecting structures 7 are attached in advance. The upper end is attached to the brace 14, 14, and the through hole of the connecting structure 7 at the lower end.
The upper ends of the anchor bolts 9, 9, ... projecting from the upper surface of the foundation beam 4 are inserted into 12, 12, ..., and nuts 13, 13, ... are screwed into these anchor bolts 9, 9, ... with a predetermined tension. By being tightened, it is detachably fixed to the foundation beam 4. Therefore, in the building structure A having the above configuration, since the diameter of the pillar 1 is reduced in the first layer F, there is a difference between the strength of the first layer F and the strength of the other layers. As a result, when an external force such as an earthquake is applied to the building structure A, energy from the external force is concentrated on the first layer F thereof. Therefore, when an external force of an earthquake scale expected to occur several times during the useful life of the building structure A is applied, each member centering on the first layer F behaves within the elastic range in the restoring force characteristic. Becomes Also, when an external force of the largest earthquake magnitude expected to occur during the useful life of the building structure A is applied, the energy of the external force is transmitted to the plasticizing members 5, 5 via the brace 14. Thereby, the plasticizing members 5 and 5 yield. As a result, most of the energy of the external force is absorbed as plastic strain energy in the first layer F, so that the energy transmitted to the further layers is reduced, and the seismic effect on the entire building structure A is thus reduced. Can be obtained. In addition, the column 1 maintains its elastic state against the external force of the largest earthquake scale due to its own large elastic deformation capacity, thereby maximally deforming the entire energy concentration layer (first layer F) and residual deformation. Suppress the increase. In addition, the building structure A is prevented from being deteriorated by the P-δ effect due to the generated horizontal deformation, and the restoring force is secured. Then, when the plasticizing members 5, 5 are plastically deformed by the application of the external force in this way, the nuts 13, 13,.
By loosening the connection member 7, the fixing of the plasticizing member 5 to the foundation beam 4 is released, and at the same time, the fixing to the braces 14, 14 is released, so that the plasticizing members 5, 5 are connected to the connecting member 6. The entire structure 7 is removed. Then, the new plasticizing members 5, 5 unitized by attaching the connecting member 6 and the connecting structure 7 in advance are arranged at the same position, and the upper ends thereof are attached to the braces 14, 14, and the lower ends thereof are attached. A certain connecting structure 7 is fixed to the foundation beam 4 by screwing and tightening of anchor bolts 9, 9,... And nuts 13, 13,. That is, fixing of the plasticizing members 5, 5 to the foundation beam B is as follows.
Since the nuts 13, 13,... Are screwed and tightened to the connecting structure 7 and the anchor bolts 9, 9,. Even if it becomes necessary to replace 5, the replacement work is very simple. In particular, by integrating the plasticizing members 5, 5 and the connecting member 6 and the connecting structure 7 in advance and forming them as a unit, they can be handled collectively at the time of replacement work, and The workability is superior to the case where they are individually assembled.
Moreover, as described above, the plasticizing members 5, 5 are installed on the foundation beam 4, and the lower portion thereof is detachably fixed to the foundation beam 4 via the connecting structure 7, and the plasticizing member
Since the upper part of 5,5 is detachably fixed to the upper part of the floor via the braces 14,14, the work related to the replacement of the plasticizing members 5,5 can be freely and easily performed on the floor of the installation floor. It is possible to do. It should be noted that it is conceivable to install the plasticized members 5, 5 under the floor or in a foundation pit, for example.
In such a case, the work relating to the replacement of the plasticizing members 5, 5 must be performed under the floor or in a narrow space in the foundation pit, which is not preferable in view of workability. The material and shape of the connecting structure 7 and the anchor bolt 9 are selected so as to be sufficiently rigid as compared with the plasticizing members 5 and 5. 7 can be considered as completely fixed at the upper end,
Bending rigidity of the connection structure 7, axial rigidity of the anchor bolt 9,
By grasping the elasticity, the rigidity of the plasticizing members 5, 5 can be quantitatively evaluated. The shape, dimensions, and the like of the earthquake-resistant building structure of the present invention are not limited to the above-described embodiment, and various modifications are possible. As an example, if there is a problem that the connecting structure 7 protrudes to the upper surface of the foundation beam 4, as shown in FIG.
The portions corresponding to the plasticizing members 5 and 5 may be formed low. [Effects of the Invention] As described above in detail, according to the present invention, the deformation absorbing portion is provided upright on the floor immediately above the base portion inside the space surrounded by the columns and beams of the floor, and the deformation absorbing portion is provided. The upper part of the part is detachably fixed to the upper part of the floor via a brace, and the connecting structure is integrally fixed to the lower part of the deformation absorbing part, and the connecting structure is embedded in the base part. Since the lower portion of the deformation absorbing portion is detachably fixed to the base portion via the connection structure by being tightened to the base portion by the anchor bolt, the deformation is caused by an external force such as an earthquake acting. Even if the absorber is deformed and needs to be replaced, the replacement can be freely and very easily performed on the floor of the installation floor. In addition, since the deformation absorbing portion can be considered to be completely fixed at the upper end of the connecting structure, the bending rigidity of the connecting structure, the axial rigidity and the elasticity of the anchor bolt can be grasped, and the deformation absorbing portion can be considered. The rigidity can be quantitatively evaluated. Therefore,
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the replacement | exchange of the member after deformation | transformation by external force, such as an earthquake, is easy, and also the seismic-resistant building structure in which quantitative evaluation of the member rigidity at the time of the deformation is easy is realizable.
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はこの発明の一実施例である耐震建
築構造物を示す図であって、第1図はその基礎部及び変
形吸収部の取付部分を示す正面図、第2図は同平面図、
第3図は建築構造物の全体を示す概略正面図、第4図は
この発明の他の実施例である耐震建築構造物の基礎部及
び変形吸収部の取付部分を示す正面図である。
A……建築構造物(耐震建築構造物)、1……柱、2…
…梁、3……本体構造部、4……基礎梁(基礎部)、5
……塑性化部材(変形吸収部)、7……連結構造部、8
……スチフナ、9……アンカーボルト、10……アンカー
プレート(定着板)、11……アンカープレート固定用ナ
ット、14……ブレース。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 to FIG. 3 are views showing an earthquake-resistant building structure according to one embodiment of the present invention, and FIG. 1 shows a base portion and a mounting portion of a deformation absorbing portion. FIG. 2 is a front view, FIG.
FIG. 3 is a schematic front view showing the whole of the building structure, and FIG. 4 is a front view showing a mounting portion of a base portion and a deformation absorbing portion of an earthquake-resistant building structure according to another embodiment of the present invention. A: Building structure (earthquake-resistant building structure), 1 ... pillar, 2 ...
... beam, 3 ... body structure part, 4 ... foundation beam (foundation part), 5
... plasticizing member (deformation absorbing part), 7 ... connecting structure part, 8
... stiffener, 9 ... anchor bolt, 10 ... anchor plate (fixing plate), 11 ... anchor plate fixing nut, 14 ... brace.
フロントページの続き (72)発明者 矢部 喜堂 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 平間 敏彦 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 真瀬 伸治 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (72)発明者 伊倉 清 東京都中央区京橋2丁目16番1号 清水 建設株式会社内 (56)参考文献 実開 昭62−648(JP,U)Continuation of front page (72) Inventor Kibe Yabe Shimizu, 2-6-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Construction Co., Ltd. (72) Inventor Toshihiko Hirama Shimizu, 2-6-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Construction Co., Ltd. (72) Inventor Shinji Mase Shimizu, 2-6-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Construction Co., Ltd. (72) Inventor Kiyoshi Ikura Shimizu, 2-6-1 Kyobashi, Chuo-ku, Tokyo Construction Co., Ltd. (56) References Shokai Sho 62-648 (JP, U)
Claims (1)
された基礎部と、これら本体構造部及び基礎部間に介在
され、地震等の外力が作用した際に自身が変形すること
で前記外力のエネルギーを吸収して前記本体構造部の震
動を抑制する変形吸収部とから構成された耐震建築構造
物であって、 前記変形吸収部は、前記基礎部の上面に床が形成される
階において当該階の柱と梁とで囲まれる空間の内側に立
設され、該変形吸収部の上部は当該階の上部に対してブ
レースを介して着脱可能に固定されているとともに、該
変形吸収部の下部には連結構造体が該変形吸収部と一体
に固定されており、該連結構造体が前記基礎部に埋設さ
れているアンカーボルトによって該基礎部に対して緊締
されることにより、前記変形吸収部の下部が前記連結構
造体を介して前記基礎部に対して着脱可能に固定されて
なることを特徴とする耐震建築構造物。(57) [Claims] The main body structure, which is the skeleton of the building structure, and the foundation installed in the ground, and are interposed between the main body structure and the foundation, and are deformed when an external force such as an earthquake is applied. And a deformation absorbing part that suppresses vibration of the main body structure part by absorbing energy of the main body part, wherein the deformation absorbing part is on a floor where a floor is formed on an upper surface of the base part. It is erected inside the space surrounded by the columns and beams of the floor, and the upper part of the deformation absorbing part is detachably fixed to the upper part of the floor via a brace, and the upper part of the deformation absorbing part is A connection structure is fixed integrally with the deformation absorbing portion at a lower portion, and the connection structure is tightened against the base portion by an anchor bolt embedded in the base portion, whereby the deformation absorption portion is fixed. The lower part of the part is via the connecting structure An earthquake-resistant building structure characterized by being detachably fixed to the foundation.
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JP62181424A JP2662571B2 (en) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Seismic building structure |
Applications Claiming Priority (1)
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JP62181424A JP2662571B2 (en) | 1987-07-21 | 1987-07-21 | Seismic building structure |
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JPS6424970A JPS6424970A (en) | 1989-01-26 |
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---|---|---|---|---|
JPH033723Y2 (en) * | 1985-02-22 | 1991-01-30 |
-
1987
- 1987-07-21 JP JP62181424A patent/JP2662571B2/en not_active Expired - Fee Related
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