JPH0518140A - 鉄筋コンクリート構造物 - Google Patents
鉄筋コンクリート構造物Info
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- JPH0518140A JPH0518140A JP17665991A JP17665991A JPH0518140A JP H0518140 A JPH0518140 A JP H0518140A JP 17665991 A JP17665991 A JP 17665991A JP 17665991 A JP17665991 A JP 17665991A JP H0518140 A JPH0518140 A JP H0518140A
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- Japan
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- reinforcing bars
- steel
- reinforced concrete
- concrete structure
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- Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】中小程度の地震に対しても確実な減衰性能が発
現する鉄筋コンクリート構造物を提供する。 【構成】鉄筋コンクリート構造物の構成部材、たとえば
耐震壁２のせん断補強筋２０に、普通鋼鉄筋または高強
度鋼鉄筋２０ａと極軟鋼鉄筋２０ｂとを混交して配筋す
る。普通鋼鉄筋または高強度鋼鉄筋２０ａは降伏せず、
極軟鋼鉄筋２０ｂが降伏するような応力が地震により生
じた場合、これら２種の鉄筋のせん断力−変形線図を合
成して得られる履歴ループによるエネルギー吸収効果が
生じ、極軟鋼鉄筋２０ｂの塑性変形による減衰性能が付
与される。
現する鉄筋コンクリート構造物を提供する。 【構成】鉄筋コンクリート構造物の構成部材、たとえば
耐震壁２のせん断補強筋２０に、普通鋼鉄筋または高強
度鋼鉄筋２０ａと極軟鋼鉄筋２０ｂとを混交して配筋す
る。普通鋼鉄筋または高強度鋼鉄筋２０ａは降伏せず、
極軟鋼鉄筋２０ｂが降伏するような応力が地震により生
じた場合、これら２種の鉄筋のせん断力−変形線図を合
成して得られる履歴ループによるエネルギー吸収効果が
生じ、極軟鋼鉄筋２０ｂの塑性変形による減衰性能が付
与される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、中小程度の地震に対
しても確実な減衰性能が発現される鉄筋コンクリート構
造物に関する。
しても確実な減衰性能が発現される鉄筋コンクリート構
造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、鉄筋コンクリート構造物におい
ては、地震発生時のエネルギーの吸収効果を考慮した強
度設計が耐震壁，柱，梁その他の構成部材についてなさ
れており、耐震壁では、その壁面に配筋したせん断補強
筋によってせん断耐力を向上させ、柱，梁では、その長
さ方向に配筋した主筋によって曲げ耐力を向上させてい
る。
ては、地震発生時のエネルギーの吸収効果を考慮した強
度設計が耐震壁，柱，梁その他の構成部材についてなさ
れており、耐震壁では、その壁面に配筋したせん断補強
筋によってせん断耐力を向上させ、柱，梁では、その長
さ方向に配筋した主筋によって曲げ耐力を向上させてい
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
鉄筋コンクリート構造物の各構成部材に配筋されるせん
断補強筋、主筋等の鉄筋の素材は、普通鋼または高強度
鋼であって、大地震に対して抵抗できるせん断耐力、曲
げ耐力をもつものが使用されている。したがって、これ
らの構成部材は、大地震発生時のエネルギーを吸収して
減衰させる性能についての問題は生じないが、中小程度
の地震に対しては弾性域内であるため減衰性能が弱く、
共振によって振幅が増大する現象が生じることがあり、
必ずしも十分な制振効果が発揮されないという問題があ
る。
鉄筋コンクリート構造物の各構成部材に配筋されるせん
断補強筋、主筋等の鉄筋の素材は、普通鋼または高強度
鋼であって、大地震に対して抵抗できるせん断耐力、曲
げ耐力をもつものが使用されている。したがって、これ
らの構成部材は、大地震発生時のエネルギーを吸収して
減衰させる性能についての問題は生じないが、中小程度
の地震に対しては弾性域内であるため減衰性能が弱く、
共振によって振幅が増大する現象が生じることがあり、
必ずしも十分な制振効果が発揮されないという問題があ
る。
【０００４】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたものであり、大地震だけでなく、中小地
震に対しても確実な減衰性能が発現される鉄筋コンクリ
ート構造物を提供することを目的とする。
ためになされたものであり、大地震だけでなく、中小地
震に対しても確実な減衰性能が発現される鉄筋コンクリ
ート構造物を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明においては、鉄筋コンクリート構造物を構
成する少なくとも一種の部材の主筋またはせん断補強筋
に、普通鋼または高強度鋼からなる鉄筋と、極軟鋼から
なる鉄筋とを混交して配筋し、地震発生時においては、
構成部材の鉄筋のうち、極軟鋼からなる鉄筋がより早期
に降伏点に到達し、この鉄筋の塑性変形による減衰性能
が付与される構成としてある。
め、この発明においては、鉄筋コンクリート構造物を構
成する少なくとも一種の部材の主筋またはせん断補強筋
に、普通鋼または高強度鋼からなる鉄筋と、極軟鋼から
なる鉄筋とを混交して配筋し、地震発生時においては、
構成部材の鉄筋のうち、極軟鋼からなる鉄筋がより早期
に降伏点に到達し、この鉄筋の塑性変形による減衰性能
が付与される構成としてある。
【０００６】普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋との２種の鉄筋を
配筋して構成された鉄筋コンクリート構造物における地
震エネルギー吸収機構の原理は、次のとおりである。 （１）普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋との双方がせん断降伏す
る場合 普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とのせん断力Ｑと変形δとの関
係は、図１に示すようにそれぞれの降伏点に対応する力
ＱM , ＱS によって生じた変形がδM ，δS であるとし
たとき、この力ＱM , ＱS を超える力が加わると塑性変
形する。同図のＫM ，ＫS は各鉄筋のせん断剛性であ
る。この両者の特性を合成したときのせん断力と変形と
の関係は、図２に示すような履歴ループを描き、普通鋼
鉄筋が降伏する前に極軟鋼鉄筋が降伏点に到達する。
配筋して構成された鉄筋コンクリート構造物における地
震エネルギー吸収機構の原理は、次のとおりである。 （１）普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋との双方がせん断降伏す
る場合 普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とのせん断力Ｑと変形δとの関
係は、図１に示すようにそれぞれの降伏点に対応する力
ＱM , ＱS によって生じた変形がδM ，δS であるとし
たとき、この力ＱM , ＱS を超える力が加わると塑性変
形する。同図のＫM ，ＫS は各鉄筋のせん断剛性であ
る。この両者の特性を合成したときのせん断力と変形と
の関係は、図２に示すような履歴ループを描き、普通鋼
鉄筋が降伏する前に極軟鋼鉄筋が降伏点に到達する。
【０００７】したがって、大地震が発生して普通鋼鉄筋
と極軟鋼鉄筋との双方が降伏点を超えた場合には、図２
の斜線で示す部分が極軟鋼鉄筋の塑性変形によって付与
されたエネルギー吸収効果として作用し、これが鉄筋コ
ンクリート構造物の地震による振動をより有効に減衰さ
せる制振力となる。 （２）極軟鋼鉄筋のみがせん断降伏する場合 普通鋼鉄筋のせん断力Ｑと変形δとの関係は、図３
（Ａ）に示すように弾性域内での直線となり、力Ｑが零
に戻ったときの残留変形δは零になる。極軟鋼鉄筋のせ
ん断力Ｑと変形δとの関係は、図３（Ｂ）に示すような
履歴ループを描き、降伏点を超える力が加えられて塑性
変形したのち、力Ｑが零に戻ったときの残留変形はδ1
になる。この両者の線図を合成した関係を考えると、力
Ｑが零に戻ったときの残留変形は零とδ1 との中間値
（δ2 ）となるから、極軟鋼鉄筋は（δ 1 −δ2 ）に相
当するゆるみが生じ、せん断剛性には寄与しない状態に
なる。このため、力Ｑが零に近いときには、普通鋼鉄筋
のせん断剛性ＫM のみが有効になり、これよりも力Ｑが
わずかに増し、極軟鋼鉄筋のゆるみがなくなると、普通
鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とのせん断剛性の和（ＫM ＋ＫS ）
が剛性として寄与し、さらに力Ｑが増加して極軟鋼鉄筋
がせん断降伏すると、普通鋼鉄筋のせん断剛性ＫM のみ
が再び有効になる。
と極軟鋼鉄筋との双方が降伏点を超えた場合には、図２
の斜線で示す部分が極軟鋼鉄筋の塑性変形によって付与
されたエネルギー吸収効果として作用し、これが鉄筋コ
ンクリート構造物の地震による振動をより有効に減衰さ
せる制振力となる。 （２）極軟鋼鉄筋のみがせん断降伏する場合 普通鋼鉄筋のせん断力Ｑと変形δとの関係は、図３
（Ａ）に示すように弾性域内での直線となり、力Ｑが零
に戻ったときの残留変形δは零になる。極軟鋼鉄筋のせ
ん断力Ｑと変形δとの関係は、図３（Ｂ）に示すような
履歴ループを描き、降伏点を超える力が加えられて塑性
変形したのち、力Ｑが零に戻ったときの残留変形はδ1
になる。この両者の線図を合成した関係を考えると、力
Ｑが零に戻ったときの残留変形は零とδ1 との中間値
（δ2 ）となるから、極軟鋼鉄筋は（δ 1 −δ2 ）に相
当するゆるみが生じ、せん断剛性には寄与しない状態に
なる。このため、力Ｑが零に近いときには、普通鋼鉄筋
のせん断剛性ＫM のみが有効になり、これよりも力Ｑが
わずかに増し、極軟鋼鉄筋のゆるみがなくなると、普通
鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とのせん断剛性の和（ＫM ＋ＫS ）
が剛性として寄与し、さらに力Ｑが増加して極軟鋼鉄筋
がせん断降伏すると、普通鋼鉄筋のせん断剛性ＫM のみ
が再び有効になる。
【０００８】このような過程を総合して描いた線図が図
４に示す履歴ループであり、スリップのあるバイリニア
型のものとなる。したがって、中小地震が発生して極軟
鋼鉄筋のみが降伏点を超え、普通鋼鉄筋は降伏しない場
合においても、図４の履歴ループによるエネルギー吸収
効果として振動を減衰させる制振力のほか、スリップに
よるやじろべえ型の制振力が併せて付与される。
４に示す履歴ループであり、スリップのあるバイリニア
型のものとなる。したがって、中小地震が発生して極軟
鋼鉄筋のみが降伏点を超え、普通鋼鉄筋は降伏しない場
合においても、図４の履歴ループによるエネルギー吸収
効果として振動を減衰させる制振力のほか、スリップに
よるやじろべえ型の制振力が併せて付与される。
【０００９】上記のエネルギー吸収機構は、降伏点の異
なる２種の鉄筋の双方または一方がせん断降伏する場合
について説明したが、これらの鉄筋が曲げ降伏する場合
についても、前記と同様の原理が成立し、曲げモーメン
トと曲率との関係を、前記と同様の形状をもつ履歴ルー
プによって表すことができる。なお、上記の地震エネル
ギー吸収機構の原理は、高強度鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とを
混交して配筋した場合においても、全く同様に成立する
ことはいうまでもない。
なる２種の鉄筋の双方または一方がせん断降伏する場合
について説明したが、これらの鉄筋が曲げ降伏する場合
についても、前記と同様の原理が成立し、曲げモーメン
トと曲率との関係を、前記と同様の形状をもつ履歴ルー
プによって表すことができる。なお、上記の地震エネル
ギー吸収機構の原理は、高強度鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とを
混交して配筋した場合においても、全く同様に成立する
ことはいうまでもない。
【００１０】
【実施例】図５は鉄筋コンクリート造りの構造物１であ
り、この構造物１の耐震壁２にこの発明を適用した実施
例を図６に示す。耐震壁２に配筋された上下方向と左右
方向とに交差するせん断補強筋２０は、普通鋼または高
強度鋼からなる鉄筋２０ａと、極軟鋼からなる鉄筋２０
ｂとを交互に１条ずつ混交して用いた構成になってい
る。
り、この構造物１の耐震壁２にこの発明を適用した実施
例を図６に示す。耐震壁２に配筋された上下方向と左右
方向とに交差するせん断補強筋２０は、普通鋼または高
強度鋼からなる鉄筋２０ａと、極軟鋼からなる鉄筋２０
ｂとを交互に１条ずつ混交して用いた構成になってい
る。
【００１１】図７に示す鉄筋コンクリート造りの構造物
１の柱３，梁４およびハンチ部５について、この発明を
適用した実施例を図８ないし図１０に示す。図８は柱３
の実施例であり、同図（Ａ）は外側と内側とに二重に配
筋された主筋３０のうち、外側の主筋は普通鋼または高
強度鋼からなる鉄筋３０ａを用い、内側の主筋は極軟鋼
からなる鉄筋３０ｂを用いてあり、同図（Ｂ）は一重に
配筋された主筋３０のうち、四隅の主筋に普通鋼または
高強度鋼からなる鉄筋３０ａを、それ以外の主筋に極軟
鋼からなる鉄筋３０ｂをそれぞれ用いてある。
１の柱３，梁４およびハンチ部５について、この発明を
適用した実施例を図８ないし図１０に示す。図８は柱３
の実施例であり、同図（Ａ）は外側と内側とに二重に配
筋された主筋３０のうち、外側の主筋は普通鋼または高
強度鋼からなる鉄筋３０ａを用い、内側の主筋は極軟鋼
からなる鉄筋３０ｂを用いてあり、同図（Ｂ）は一重に
配筋された主筋３０のうち、四隅の主筋に普通鋼または
高強度鋼からなる鉄筋３０ａを、それ以外の主筋に極軟
鋼からなる鉄筋３０ｂをそれぞれ用いてある。
【００１２】図９は梁４の実施例であり、同図（Ａ）は
引張側と圧縮側とにそれぞれ２段に配筋された主筋４０
のうち、外側の主筋は普通鋼または高強度鋼からなる鉄
筋４０ａを用い、内側の主筋は極軟鋼からなる鉄筋４０
ｂを用いてあり、同図（Ｂ）は１段に配筋された主筋の
うち、両端側の主筋に普通鋼または高強度鋼の鉄筋４０
ａを、それ以外の主筋に極軟鋼からなる鉄筋４０ｂを、
それぞれ用いてある。
引張側と圧縮側とにそれぞれ２段に配筋された主筋４０
のうち、外側の主筋は普通鋼または高強度鋼からなる鉄
筋４０ａを用い、内側の主筋は極軟鋼からなる鉄筋４０
ｂを用いてあり、同図（Ｂ）は１段に配筋された主筋の
うち、両端側の主筋に普通鋼または高強度鋼の鉄筋４０
ａを、それ以外の主筋に極軟鋼からなる鉄筋４０ｂを、
それぞれ用いてある。
【００１３】図１０はハンチ部５のハンチ筋５０に上記
と同様の配筋がなされている例である。
と同様の配筋がなされている例である。
【００１４】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、鉄筋コンクリート構造物の主筋またはせん断補強筋
として、普通鋼または高強度鋼と極軟鋼との降伏点の異
なる２種の鉄筋を混交して配筋し、地震発生時に、これ
らの２種の鉄筋のそれぞれの特性を合成した履歴ループ
によるエネルギーの吸収原理に基づいて振動を減衰する
性能を付与しているため、大地震が発生した場合だけで
なく、中小地震が発生した場合においても共振現象を誘
発することなく、確実な減衰性能を発現する鉄筋コンク
リート構造物が得られる。
ば、鉄筋コンクリート構造物の主筋またはせん断補強筋
として、普通鋼または高強度鋼と極軟鋼との降伏点の異
なる２種の鉄筋を混交して配筋し、地震発生時に、これ
らの２種の鉄筋のそれぞれの特性を合成した履歴ループ
によるエネルギーの吸収原理に基づいて振動を減衰する
性能を付与しているため、大地震が発生した場合だけで
なく、中小地震が発生した場合においても共振現象を誘
発することなく、確実な減衰性能を発現する鉄筋コンク
リート構造物が得られる。
【００１５】また、この発明によれば、降伏点の異なる
２種の鉄筋を配筋するという極めて簡単な構成によって
所期の制振効果を得ることができるから、特別な制振装
置を設置する必要がなく、制振用機器類の保守管理は全
く不要になるという利点がある。
２種の鉄筋を配筋するという極めて簡単な構成によって
所期の制振効果を得ることができるから、特別な制振装
置を設置する必要がなく、制振用機器類の保守管理は全
く不要になるという利点がある。
【図１】普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とのせん断降伏時にお
ける力と変形との関係を示す線図である。
ける力と変形との関係を示す線図である。
【図２】図１の普通鋼鉄筋と極軟鋼鉄筋とを合成したせ
ん断力と変形との関係を示す線図である。
ん断力と変形との関係を示す線図である。
【図３】普通鋼鉄筋の弾性域内におけるせん断力と変形
との関係を示す線図（Ａ）および極軟鋼鉄筋がせん断降
伏により塑性変形した後、力を零に戻すまでのせん断力
と変形との関係を示す履歴ループ図（Ｂ）である。
との関係を示す線図（Ａ）および極軟鋼鉄筋がせん断降
伏により塑性変形した後、力を零に戻すまでのせん断力
と変形との関係を示す履歴ループ図（Ｂ）である。
【図４】図３（Ａ）と図３（Ｂ）とを合成したせん断力
と変形との関係を示す履歴ループ図である。
と変形との関係を示す履歴ループ図である。
【図５】鉄筋コンクリート構造物を示す正面概要図であ
る。
る。
【図６】この発明の耐震壁の配筋の一例を示す正面図
（Ａ）と平面断面図（Ｂ）である。
（Ａ）と平面断面図（Ｂ）である。
【図７】鉄筋コンクリート構造物の側面概要図である。
【図８】この発明の柱の第１および第２の配筋例を示す
概要図である。
概要図である。
【図９】この発明の梁の第１および第２の配筋例を示す
断面図である。
断面図である。
【図１０】この発明のハンチ部の配筋例を示す断面図で
ある。
ある。
２ 耐震壁 ２０ せん断補強筋 ２０ａ 普通鋼鉄筋または高強度鋼鉄筋 ２０ｂ 極軟鋼鉄筋 ３ 柱 ３０ 主筋 ３０ａ 普通鋼鉄筋または高強度鋼鉄筋 ３０ｂ 極軟鋼鉄筋 ４ 梁 ４０ 主筋 ４０ａ 普通鋼鉄筋または高強度鋼鉄筋 ４０ｂ 極軟鋼鉄筋 ５ ハンチ部 ５０ ハンチ筋
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 鉄筋コンクリート構造物を構成する少な
くとも一種の部材の主筋またはせん断補強筋に、普通鋼
または高強度鋼からなる鉄筋と極軟鋼からなる鉄筋とを
混交して配筋し、地震発生時に、前記２種の鉄筋のう
ち、極軟鋼からなる鉄筋がより早期に降伏点に到達し、
この鉄筋の塑性変形による減衰性能が付与される構成と
したことを特徴とする鉄筋コンクリート構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17665991A JPH0518140A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 鉄筋コンクリート構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17665991A JPH0518140A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 鉄筋コンクリート構造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0518140A true JPH0518140A (ja) | 1993-01-26 |
Family
ID=16017455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17665991A Pending JPH0518140A (ja) | 1991-07-17 | 1991-07-17 | 鉄筋コンクリート構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0518140A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003062564A1 (es) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Rigoberto De Leon Fierro | Paredes con losetas machihembradas y estructura metalica, para multiples usos como piso, pared, barda, gradas |
| JP2009275809A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Kajima Corp | 復元機能付きエネルギ吸収装置 |
| CN103967161A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 香港华艺设计顾问(深圳)有限公司 | 一种对应构件不屈服性能状态所需钢筋面积的配筋方法 |
-
1991
- 1991-07-17 JP JP17665991A patent/JPH0518140A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003062564A1 (es) * | 2002-01-23 | 2003-07-31 | Rigoberto De Leon Fierro | Paredes con losetas machihembradas y estructura metalica, para multiples usos como piso, pared, barda, gradas |
| JP2009275809A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Kajima Corp | 復元機能付きエネルギ吸収装置 |
| CN103967161A (zh) * | 2014-05-23 | 2014-08-06 | 香港华艺设计顾问(深圳)有限公司 | 一种对应构件不屈服性能状态所需钢筋面积的配筋方法 |
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