JPH07119489B2 - 衝撃力吸収構造体およびその施工法 - Google Patents
衝撃力吸収構造体およびその施工法Info
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- JPH07119489B2 JPH07119489B2 JP12904792A JP12904792A JPH07119489B2 JP H07119489 B2 JPH07119489 B2 JP H07119489B2 JP 12904792 A JP12904792 A JP 12904792A JP 12904792 A JP12904792 A JP 12904792A JP H07119489 B2 JPH07119489 B2 JP H07119489B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は衝撃力吸収構造体にかゝ
り、ロックシェッド、格納庫、原子力発電所等の施設を
落石や爆発などの異常衝撃力に耐抗して破壊から防ぐ衝
撃力吸収構造体およびその施工法に関する。
り、ロックシェッド、格納庫、原子力発電所等の施設を
落石や爆発などの異常衝撃力に耐抗して破壊から防ぐ衝
撃力吸収構造体およびその施工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】上記のような施設の外部衝撃力からの防
護構造としては、従来鋼製あるいはＲＣ、ＰＣコンクリ
ート製の構造材の上に砂や発泡スチロールを敷設した構
造が採られている。その構造に基づく外部衝撃力の吸収
メカニズムは、例えば落石による衝撃エネルギーを砂や
発泡スチロールがクッション材となって分散あるいは吸
収し、構造物本体に瞬時に大きな衝撃荷重が作用しない
ようにすることによっている。
護構造としては、従来鋼製あるいはＲＣ、ＰＣコンクリ
ート製の構造材の上に砂や発泡スチロールを敷設した構
造が採られている。その構造に基づく外部衝撃力の吸収
メカニズムは、例えば落石による衝撃エネルギーを砂や
発泡スチロールがクッション材となって分散あるいは吸
収し、構造物本体に瞬時に大きな衝撃荷重が作用しない
ようにすることによっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかるに衝撃吸収材と
して砂や発泡スチロールを使用するものでは、落石が衝
突する面側に砂や発泡スチロールを設置することになる
ため、衝撃荷重の分散やエネルギーの吸収を図るには相
当の厚みにわたり砂や発泡スチロールを敷設する必要が
あり、その結果、砂を用いる場合には構造物（ロックシ
ェッド）の重量がきわめて大きくなり、また発泡スチロ
ールを用いる場合には全体の高さが著しく大となるとい
う問題がある。そのうえ発泡スチロールは現場発泡施工
ができないため、予じめ他所で発泡させたものを現場へ
運搬しなければならず、嵩の張る発泡スチロールの輸送
が容易でないという問題がある。
して砂や発泡スチロールを使用するものでは、落石が衝
突する面側に砂や発泡スチロールを設置することになる
ため、衝撃荷重の分散やエネルギーの吸収を図るには相
当の厚みにわたり砂や発泡スチロールを敷設する必要が
あり、その結果、砂を用いる場合には構造物（ロックシ
ェッド）の重量がきわめて大きくなり、また発泡スチロ
ールを用いる場合には全体の高さが著しく大となるとい
う問題がある。そのうえ発泡スチロールは現場発泡施工
ができないため、予じめ他所で発泡させたものを現場へ
運搬しなければならず、嵩の張る発泡スチロールの輸送
が容易でないという問題がある。
【０００４】さらにメンテナンスについてみると、砂を
用いる場合は水抜き構造を確実に配備しないと水を含ん
だ砂の重量増大を招くほか構造物の劣化を招き、また発
泡スチロールを用いる場合には、太陽光による発泡スチ
ロールの劣化を防ぐためにカバーを必要とするなどの問
題がある。
用いる場合は水抜き構造を確実に配備しないと水を含ん
だ砂の重量増大を招くほか構造物の劣化を招き、また発
泡スチロールを用いる場合には、太陽光による発泡スチ
ロールの劣化を防ぐためにカバーを必要とするなどの問
題がある。
【０００５】本発明はこれに鑑み、現場での施工性がよ
く、衝撃エネルギーの吸収性能が高く、破壊に至ること
を防いで致命的打撃を未然に防止することができ、かつ
メンテナンス性に優れた衝撃力吸収構造体およびその施
工法を提供することを目的としてなされたものである。
く、衝撃エネルギーの吸収性能が高く、破壊に至ること
を防いで致命的打撃を未然に防止することができ、かつ
メンテナンス性に優れた衝撃力吸収構造体およびその施
工法を提供することを目的としてなされたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記従来の技術が有する
問題点を解決することを課題として本発明は、上面に一
体的に立設され一定値以上の衝撃力載荷時に座屈し得る
腹板を有する鋼製底板と前記腹板の上部および鉄筋を含
むコンクリート層との間に硬質発泡ウレタンあるいはこ
れに類似のエネルギー吸収性に富む吸収材層を有する三
層構造としたことを特徴とする衝撃力吸収構造体、およ
び所定の大きさを有する鋼製底板の上面に一定値以上の
衝撃力載荷時に座屈し得る所要数の腹板を立設してこの
底板上に硬質発泡ウレタン等の吸収材層を形成すること
によりパネル化し、このパネル化されたものを施工現場
においてその鋼製底板を接続し、前記吸収材層間の隙間
に前記吸収材を現場施工により充填し、これら吸収材層
を下型枠としてその上に前記腹板の上部および鉄筋を含
むコンクリート層を打設形成することを特徴とする衝撃
吸収構造体の施工法を提供する。
問題点を解決することを課題として本発明は、上面に一
体的に立設され一定値以上の衝撃力載荷時に座屈し得る
腹板を有する鋼製底板と前記腹板の上部および鉄筋を含
むコンクリート層との間に硬質発泡ウレタンあるいはこ
れに類似のエネルギー吸収性に富む吸収材層を有する三
層構造としたことを特徴とする衝撃力吸収構造体、およ
び所定の大きさを有する鋼製底板の上面に一定値以上の
衝撃力載荷時に座屈し得る所要数の腹板を立設してこの
底板上に硬質発泡ウレタン等の吸収材層を形成すること
によりパネル化し、このパネル化されたものを施工現場
においてその鋼製底板を接続し、前記吸収材層間の隙間
に前記吸収材を現場施工により充填し、これら吸収材層
を下型枠としてその上に前記腹板の上部および鉄筋を含
むコンクリート層を打設形成することを特徴とする衝撃
吸収構造体の施工法を提供する。
【０００７】
【作用】上記衝撃力吸収構造体を上面構造材として構築
した構造物上に落石等による衝撃荷重が加わると、最上
層のコンクリート層と鋼製の底板との合成構造により衝
撃力に耐抗する。設計値以上の衝撃荷重が加わると、そ
の衝撃力によりコンクリート層が破壊して腹板が座屈
し、硬質発泡ウレタン等の吸収材層が衝撃エネルギーを
吸収する。このとき鋼製底板も屈曲するが破壊に至ら
ず、曲るに留まる。
した構造物上に落石等による衝撃荷重が加わると、最上
層のコンクリート層と鋼製の底板との合成構造により衝
撃力に耐抗する。設計値以上の衝撃荷重が加わると、そ
の衝撃力によりコンクリート層が破壊して腹板が座屈
し、硬質発泡ウレタン等の吸収材層が衝撃エネルギーを
吸収する。このとき鋼製底板も屈曲するが破壊に至ら
ず、曲るに留まる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１は本発明の一実施例の一部の斜視図を
示し、図２は同断面構造例を示し、図３は図２のＡ−Ａ
線相当部分の断面を示している。
示し、図２は同断面構造例を示し、図３は図２のＡ−Ａ
線相当部分の断面を示している。
【００１０】本発明による衝撃力吸収構造体１は、鋼製
の底板２と、この底板２の上面に積層される硬質発泡ウ
レタン等の吸収材層３と、この吸収材層３の上面に打設
されるコンクリート層４との三層構造である。
の底板２と、この底板２の上面に積層される硬質発泡ウ
レタン等の吸収材層３と、この吸収材層３の上面に打設
されるコンクリート層４との三層構造である。
【００１１】前記鋼製底板２の上面長手方向には、設計
値以上の衝撃荷重が載荷されたとき座屈し得る腹板５が
溶接等により一体的に立設されている。この腹板５の構
造としては、図２に例示しているように上下の横梁５
ａ，５ｂ間を斜材５ｃ，５ｃ…で一体としたワレントラ
ス状に形成されたものが用いられている。この腹板５の
高さＨは吸収材層３の厚みＴより大きく、コンクリート
層４の上下方向略中央に位置する高さとされている。ま
た腹板５の上端にはプレート６が水平方向に溶着され、
断面Ｔ字形とされている。そしてコンクリート層４内に
は必要により鉄筋７が組込まれる。
値以上の衝撃荷重が載荷されたとき座屈し得る腹板５が
溶接等により一体的に立設されている。この腹板５の構
造としては、図２に例示しているように上下の横梁５
ａ，５ｂ間を斜材５ｃ，５ｃ…で一体としたワレントラ
ス状に形成されたものが用いられている。この腹板５の
高さＨは吸収材層３の厚みＴより大きく、コンクリート
層４の上下方向略中央に位置する高さとされている。ま
た腹板５の上端にはプレート６が水平方向に溶着され、
断面Ｔ字形とされている。そしてコンクリート層４内に
は必要により鉄筋７が組込まれる。
【００１２】前記腹板５の構造は、上記実施例のほか、
図４に示すように間隔をおいて平鋼材５ｄ，５ｄ…を鋼
製底板２上に一体的に立設したもの、あるいは図５のよ
うに平鋼板に一定の間隔をおいて孔８，８…を穿設した
もの、さらには薄鋼板製のものなどがあり、いずれもコ
ンクリート層４の上面に設計値以上の衝撃荷重が加わっ
たときその衝撃力により座屈を起こす強度とされる。
図４に示すように間隔をおいて平鋼材５ｄ，５ｄ…を鋼
製底板２上に一体的に立設したもの、あるいは図５のよ
うに平鋼板に一定の間隔をおいて孔８，８…を穿設した
もの、さらには薄鋼板製のものなどがあり、いずれもコ
ンクリート層４の上面に設計値以上の衝撃荷重が加わっ
たときその衝撃力により座屈を起こす強度とされる。
【００１３】施工に際しては、腹板５を有する鋼製底板
２を設置し、その上面に硬質発泡ウレタンを吹付けある
いは注入して発泡させ、その上に鉄筋７を組込み、硬質
発泡ウレタンを下型枠としてコンクリートを所定の厚さ
に打設する。これにより下面が鋼製底板２、上面がコン
クリート層４、中間が硬質発泡ウレタンによる吸収材層
３の三層構造の構造体１が構成される。
２を設置し、その上面に硬質発泡ウレタンを吹付けある
いは注入して発泡させ、その上に鉄筋７を組込み、硬質
発泡ウレタンを下型枠としてコンクリートを所定の厚さ
に打設する。これにより下面が鋼製底板２、上面がコン
クリート層４、中間が硬質発泡ウレタンによる吸収材層
３の三層構造の構造体１が構成される。
【００１４】この構造体１の構築に際し、図６に２枚の
みを示すように、底板２と硬質発泡ウレタンによる吸収
材層３とを予じめ工場においてパネル化し、これを施工
現場へ輸送して底板２，２…をボルト９、溶接等により
接続し、その接続部間に硬質発泡ウレタン３ａを現場打
ちしたのちこれら一連となったパネル上に図６には示し
ていないが鉄筋７を組んでコンクリートを打設すること
によりコンクリート層４を形成して構造体１とすること
ができる。
みを示すように、底板２と硬質発泡ウレタンによる吸収
材層３とを予じめ工場においてパネル化し、これを施工
現場へ輸送して底板２，２…をボルト９、溶接等により
接続し、その接続部間に硬質発泡ウレタン３ａを現場打
ちしたのちこれら一連となったパネル上に図６には示し
ていないが鉄筋７を組んでコンクリートを打設すること
によりコンクリート層４を形成して構造体１とすること
ができる。
【００１５】つぎに本発明による構造体と従来のものと
の比較試験結果を示す。
の比較試験結果を示す。
【００１６】テストピースとして、便宜上図２、図３を
利用して寸法を記入したように、長さ２２００、幅２０
０、厚さ２４３（単位m/m ）で、各部詳細は同図に記載
の寸法を有する本発明品の試験体ａと、曲げ耐力を同等
としたＲＣ構造の試験体ｂ（図８、従来品）を作成し、
その長手方向中央部に対し重錘を所定の高さから落下さ
せての衝撃力載荷テストを実施した。その重錘の重量Ｗ
＝２８０Kg、弾性応答試験については落下高さＨ＝２０
cm（２m/sec ）、弾塑性応答試験については落下高さＨ
＝１２７cm（５m/sec ）である。衝撃荷重の測定にはロ
ードセルを用い、歪は歪ゲージにより１／２Ｌ，１／４
Ｌの箇所で測定した。変位については上部は１／２Ｌの
位置で光学式変位計により測定し、下部は１／２Ｌ，１
／４Ｌで非接触式変位計により測定した。さらに変位加
速度については加速度計を使用した。 〔試験結果〕
利用して寸法を記入したように、長さ２２００、幅２０
０、厚さ２４３（単位m/m ）で、各部詳細は同図に記載
の寸法を有する本発明品の試験体ａと、曲げ耐力を同等
としたＲＣ構造の試験体ｂ（図８、従来品）を作成し、
その長手方向中央部に対し重錘を所定の高さから落下さ
せての衝撃力載荷テストを実施した。その重錘の重量Ｗ
＝２８０Kg、弾性応答試験については落下高さＨ＝２０
cm（２m/sec ）、弾塑性応答試験については落下高さＨ
＝１２７cm（５m/sec ）である。衝撃荷重の測定にはロ
ードセルを用い、歪は歪ゲージにより１／２Ｌ，１／４
Ｌの箇所で測定した。変位については上部は１／２Ｌの
位置で光学式変位計により測定し、下部は１／２Ｌ，１
／４Ｌで非接触式変位計により測定した。さらに変位加
速度については加速度計を使用した。 〔試験結果〕
【００１７】
【表１】 図７は荷重の時間応答曲線の比較線図であり、これより
みて従来品と比較して本発明品においては衝突時の荷重
発生強度が小さいことが分る。
みて従来品と比較して本発明品においては衝突時の荷重
発生強度が小さいことが分る。
【００１８】また表１からみて、発生応力が弾性域内に
留まる弾性応答試験において試験体ａ（本発明品）の場
合は鋼製底板２とコンクリート層４との間に硬質発泡ウ
レタンからなる吸収材層３を介在させていることにより
試験体ｂ（従来品）に対し荷重値が略２／３となってい
る。これは弾塑性応答試験にも現われ、略半減されてい
る。また歪に関しては試験体ａはｂに比し約５〜６倍と
なっている。そして１／２Ｌにおける歪に対する１／４
Ｌの歪の割合をみると０．６０μの値が得られており、
試験体ｂでは０．０２μであることからすると本発明品
の試験体ａは衝撃エネルギーを部材全体によく伝達され
ていることが分り、荷重の分散性の優れていることが判
明している。
留まる弾性応答試験において試験体ａ（本発明品）の場
合は鋼製底板２とコンクリート層４との間に硬質発泡ウ
レタンからなる吸収材層３を介在させていることにより
試験体ｂ（従来品）に対し荷重値が略２／３となってい
る。これは弾塑性応答試験にも現われ、略半減されてい
る。また歪に関しては試験体ａはｂに比し約５〜６倍と
なっている。そして１／２Ｌにおける歪に対する１／４
Ｌの歪の割合をみると０．６０μの値が得られており、
試験体ｂでは０．０２μであることからすると本発明品
の試験体ａは衝撃エネルギーを部材全体によく伝達され
ていることが分り、荷重の分散性の優れていることが判
明している。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、硬
質発泡ウレタン等の吸収材層を鋼製底板とコンクリート
層との間に介在しているので、死荷重の大幅な軽減を可
能とすることができる。また硬質発泡ウレタンを用いた
場合にはこれが鋼製底板に密着して透水性がほとんどな
いため、鋼製底板の防錆を図ることができ、メンテナン
ス性にも優れたものとすることができる。そして飛来物
などの衝突に対し裏面に鋼製底板が存在することからコ
ンクリートの裏面剥離を防止する効果を有する。加えて
コンクリート層の局部的破壊に対し吸収材層がクッショ
ン材となり、ＲＣ曲げ部材より大きいエネルギーの吸収
が図られるなどの種々の効果がある。吸収材層に硬質発
泡ウレタンを用いれば現場発泡ができ、一層施工性を良
くしながら吸収材層としての機能を高めるうえで最適で
ある。しかしその材料としては必ずしもこれに限らず、
発泡スチロール等であってもよい。
質発泡ウレタン等の吸収材層を鋼製底板とコンクリート
層との間に介在しているので、死荷重の大幅な軽減を可
能とすることができる。また硬質発泡ウレタンを用いた
場合にはこれが鋼製底板に密着して透水性がほとんどな
いため、鋼製底板の防錆を図ることができ、メンテナン
ス性にも優れたものとすることができる。そして飛来物
などの衝突に対し裏面に鋼製底板が存在することからコ
ンクリートの裏面剥離を防止する効果を有する。加えて
コンクリート層の局部的破壊に対し吸収材層がクッショ
ン材となり、ＲＣ曲げ部材より大きいエネルギーの吸収
が図られるなどの種々の効果がある。吸収材層に硬質発
泡ウレタンを用いれば現場発泡ができ、一層施工性を良
くしながら吸収材層としての機能を高めるうえで最適で
ある。しかしその材料としては必ずしもこれに限らず、
発泡スチロール等であってもよい。
【００２０】また請求項２によれば、工場において吸収
材層を形成したものを施工現場へ運搬し、鋼製底板を接
続したのち各パネル間の吸収材層の隙間のみに現場で吸
収材を充填すればよいので、現場での施工量が少なく、
それだけ工期の短縮を図ることができるとともに、工場
での製造部分が多くなるので現場施工の不安定さがな
く、一定の規準を保った製品とすることができる効果が
ある。
材層を形成したものを施工現場へ運搬し、鋼製底板を接
続したのち各パネル間の吸収材層の隙間のみに現場で吸
収材を充填すればよいので、現場での施工量が少なく、
それだけ工期の短縮を図ることができるとともに、工場
での製造部分が多くなるので現場施工の不安定さがな
く、一定の規準を保った製品とすることができる効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による衝撃力吸収構造体の一実施例の断
面構造を示す縦断面図。
面構造を示す縦断面図。
【図２】同一部を示す斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ線相当の断面図。
【図４】図２における腹板の変形例を示す一部の側面
図。
図。
【図５】同他の変形例を示す一部の側面図。
【図６】構造体の鋼製底板と吸収材層とをパネル化した
場合の一部の断面図。
場合の一部の断面図。
【図７】本発明による構造体と従来の吸収材層を有しな
いものとの時間経過に伴なう荷重の変化を示すグラフ。
いものとの時間経過に伴なう荷重の変化を示すグラフ。
【図８】従来の構造体の試験体の断面図。
１ 本発明による衝撃力吸収構造体 ２ 鋼製底板 ３ 吸収材層 ４ コンクリート層 ５ 腹板 ６ プレート ７ 鉄筋 ８ 孔
Claims (2)
- 【請求項１】上面に一体的に立設され一定値以上の衝撃
力載荷時に座屈し得る腹板を有する鋼製底板と前記腹板
の上部および鉄筋を含むコンクリート層との間に硬質発
泡ウレタンあるいはこれに類似のエネルギー吸収性に富
む吸収材層を有する三層構造としたことを特徴とする衝
撃力吸収構造体。 - 【請求項２】所定の大きさを有する鋼製底板の上面に一
定値以上の衝撃力載荷時に座屈し得る所要数の腹板を立
設してこの底板上に硬質発泡ウレタン等の吸収材層を形
成することによりパネル化し、このパネル化されたもの
を施工現場においてその鋼製底板を接続し、前記吸収材
層間の隙間に前記吸収材を現場施工により充填し、これ
ら吸収材層を下型枠としてその上に前記腹板の上部およ
び鉄筋を含むコンクリート層を打設形成することを特徴
とする衝撃吸収構造体の施工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904792A JPH07119489B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 衝撃力吸収構造体およびその施工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12904792A JPH07119489B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 衝撃力吸収構造体およびその施工法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626134A JPH0626134A (ja) | 1994-02-01 |
| JPH07119489B2 true JPH07119489B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=14999775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12904792A Expired - Lifetime JPH07119489B2 (ja) | 1992-05-21 | 1992-05-21 | 衝撃力吸収構造体およびその施工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119489B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103603440A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-02-26 | 广州大学 | 一种适用于村镇建筑的隔震连接构造与隔震层的施工方法 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102277827B (zh) * | 2011-04-27 | 2014-03-05 | 清华大学 | 压电俘能型调谐质量减振器 |
| CN103147511B (zh) * | 2013-03-07 | 2016-04-20 | 哈尔滨工程大学 | 一种形状记忆合金减震耗能支座 |
| CN103161239B (zh) * | 2013-04-09 | 2015-01-21 | 东南大学 | 槽钢防屈曲剪切钢板消能器 |
| CN104712063A (zh) * | 2015-03-18 | 2015-06-17 | 沈阳建筑大学 | 钢龙骨与主梁的抗震耗能连接结构 |
| CN105113657B (zh) * | 2015-10-14 | 2017-07-04 | 沈阳建筑大学 | 一种轻钢龙骨与主梁的抗震耗能连接结构 |
| CN105544762A (zh) * | 2015-12-21 | 2016-05-04 | 广州机施建设集团有限公司 | 隔震层的安装方法 |
| CN110130555B (zh) * | 2019-05-22 | 2021-04-23 | 山东联兴绿厦建筑科技有限公司 | 防火楼板结构及生产方法 |
-
1992
- 1992-05-21 JP JP12904792A patent/JPH07119489B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103603440A (zh) * | 2013-11-22 | 2014-02-26 | 广州大学 | 一种适用于村镇建筑的隔震连接构造与隔震层的施工方法 |
| CN103603440B (zh) * | 2013-11-22 | 2015-09-23 | 广州大学 | 一种适用于村镇建筑的隔震连接构造与隔震层的施工方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0626134A (ja) | 1994-02-01 |
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Legal Events
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