JP2000310055A - 建屋構造 - Google Patents

建屋構造

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JP2000310055A
JP2000310055A JP11117572A JP11757299A JP2000310055A JP 2000310055 A JP2000310055 A JP 2000310055A JP 11117572 A JP11117572 A JP 11117572A JP 11757299 A JP11757299 A JP 11757299A JP 2000310055 A JP2000310055 A JP 2000310055A
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均 伊藤
Takayuki Nanba
隆行 難波
Toshiaki Takanashi
俊明 高梨
Satoshi Hoshika
聡 星加
Katsutoshi Yoshida
勝利 吉田
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラ−メン骨組の地震エネルギ−の吸収の分担
割合を小さくし、制震ダンパ−の制震性を高める。 【解決手段】 柱1と梁2とがH形鋼で構成されたラー
メン骨組の建屋構造において、前記柱1と梁2との交差
部のH形鋼のウェブで構成されるパネル部分3aまたは
3bに開口4を設け、該開口4の全部または一部を、せ
ん断変形に対する有効断面積が前記ウェブのせん断変形
に対する有効断面積よりも小さく、かつ強度がウェブの
強度と同等以上の部材で塞ぐことにより、ラ−メン骨組
の強度を確保しつつ剛性を小さくして、ラ−メン骨組の
地震エネルギ−吸収の分担割合を小さくしたラ−メン骨
組の建屋構造。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、パネル部分を他
の材料で置換したり、パネル部分を一部除去することに
より、H形鋼(圧延H形鋼および組立H形鋼)の柱およ
び梁で構成されたラーメン骨組の建屋構造の強度を維持
しつつ、剛性を小さくして、ラ−メン骨組の地震エネル
ギ−吸収の分担割合を小さくした建屋構造に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ラーメン骨組の建屋構造におい
ては、ラ−メン骨組の剛性および強度を変更しようとす
る場合には、ラ−メン骨組を構成する部材自体を、今ま
での断面とは異なる断面の部材に変更するのが一般的で
ある。
【0003】立体自動倉庫の骨組は、通常、軟鋼(SS
C400)の軽量角型鋼管の弦材(柱)と斜材のピン接
合骨組(トラス骨組)により構成される。そして、地震
に対しては、法令で想定される慣性水平力による部材応
力、変形および保有水平耐力を構造計算により算定し、
計算上必要な断面性能をもつ断面を選定する(以下、
「耐震設計」という)。
【0004】「耐震設計」に加えて、骨組に作用する地
震力を制御する方法として、本発明者等は、特願平9−
358815号において、図8に示すような、立体自動
倉庫の制震構造を提案している。この立体自動倉庫にお
いては、立体自動倉庫のトラス骨組の最下層の柱31と
梁32を剛接合としたラーメン骨組とし、梁32に極低
降伏点鋼の面材からなる制震デバイス(制震ダンパ−)
33を設置し、この制震デバイス33と柱31の基端部
との間に、通常の鋼材からなる斜材34を設置したもの
である。
【0005】また、本発明者等は、立体自動倉庫に適し
た極低降伏点鋼による制震デバイスとして、極低降伏点
鋼鋼板の板曲げによりエネルギー吸収させる方法を、特
願平10−335238号で提案している。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の地震エネルギ−を吸収させる方法には、次のよ
うな問題点がある。
【0007】立体自動倉庫のトラス骨組の最下層を、ラ
ーメン骨組とし、斜材部分に、極低降伏点鋼制震要素を
用いて地震エネルギーを吸収させる方法においては、地
震時のエネルギーを、できるだけ極低降伏点鋼制震デバ
イスで吸収させ、ラーメン骨組では吸収させない工夫に
よりその効果を高めることができるのであるが、そのた
めには、ラーメン骨組の剛性を斜材部分に比較して小さ
くすることが必要である。
【0008】しかし、どのようにすれば、ラーメン骨組
の強度を確保しつつ、その剛性を小さくすることができ
るのか、具体的な提案がなされていない。
【0009】この発明は、近年の構造解析結果によっ
て、ラーメン骨組におけるパネル部分が、剛性に大きく
影響することが明らかにされたこと踏まえて、ラーメン
骨組の強度を確保しつつ、剛性を小さくできるラ−メン
骨組の建屋構造を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】この発明に係る建屋構造
は、柱と梁とがH形鋼で構成されたラーメン骨組の建屋
構造において、前記柱と梁との交差部のH形鋼のウェブ
で構成されるパネル部分に開口を設け、該開口の全部ま
たは一部を、せん断変形に対する有効断面積が前記ウェ
ブのせん断変形に対する有効断面積よりも小さく、かつ
強度がウェブの強度と同等以上の部材で塞ぐことによ
り、ラ−メン骨組の強度を確保しつつ剛性を小さくし
て、ラ−メン骨組の地震エネルギ−吸収の分担割合を小
さくしたものである。
【0011】また、この発明に係る第一の立体自動倉庫
の建屋構造は、立体自動倉庫の骨組の最下層部を、H形
鋼の柱とH形鋼の梁を剛接合したラ−ン骨組から構成す
るとともに、該下層部に水平耐力の一部を負担する全部
または一部が極低降伏点鋼からなる制震ダンパ−を設け
た立体自動倉庫の建屋構造において、前記柱と梁との交
差部のH形鋼のウェブで構成されるパネル部分に開口を
設け、該開口の全部または一部を、せん断変形に対する
有効断面積が前記ウェブのせん断変形に対する有効断面
積よりも小さく、かつ強度がウェブの強度と同等以上の
部材で塞ぐことにより、ラ−メン骨組の強度を確保しつ
つ剛性を小さくして、ラ−メン骨組の地震エネルギ−吸
収の分担割合を小さくしたものである。
【0012】また、この発明に係る第二の立体自動倉庫
の建屋構造は、立体自動倉庫の骨組の最下層部を、H形
鋼の柱とH形鋼の梁を剛接合したラ−ン骨組から構成す
るとともに、該下層部に水平耐力の一部を負担する全部
または一部が極低降伏点鋼からなる制震ダンパ−を設け
た立体自動倉庫の建屋構造において、前記柱と梁との交
差部のH形鋼のウェブで構成されるパネル部分に開口を
設けたことにより、ラ−メン骨組の剛性を小さくし、ラ
−メン骨組の地震エネルギ−吸収の分担割合を小さくし
たものである。
【0013】本発明により、ラ−メン骨組の強度を確保
しつつ、剛性を小さくすることができるので、制震ダン
パ−を設けた立体自動倉庫の建屋構造の制震性を高める
ことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。
【0015】図1は、柱1と梁2がH形鋼で構成される
ラーメン骨組の説明図であり、(a)はラーメン骨組の
正面図、(b)は(a)のA部拡大図、(c)は(a)
のB部拡大図である。本発明の実施の形態の建屋構造に
おいては、柱1と梁2の交差部であるパネル部分(柱1
または梁2のウェブ部に相当)3aまたは3bに開口4
を設け、せん断変形に対する有効断面積が柱1および梁
2のウェブのせん断変形に対する有効断面積よりも小さ
く、強度が柱1および梁2のウェブの強度と同等以上の
鋼板、形鋼または鋼線でこの開口4の全部または一部を
塞いだものである。
【0016】図2は、パネル部3に穿たれた開口部4
を、高強度鋼の鋼板(SM490、SM520等)5で
塞いだ本発明の第一の実施例を示す正面図である。
【0017】また、図3は、パネル部3に穿たれた開口
部4を、座屈補剛材6で補剛された高強度鋼の鋼板7で
塞いだ本発明の第二の実施例を示す正面図である。
【0018】また、図4は、パネル部3に穿たれた開口
部4を、高強度鋼の山形鋼8で部分的に十字状に塞いだ
本発明の第三の実施例を示す正面図である。
【0019】また、図5は、パネル部3に穿たれた開口
部4を、高強度鋼の鋼線9で部分的に塞いだ本発明の第
四の実施例を示す正面図である。
【0020】図6は、立体自動倉庫のトラス骨組の最下
層を、ラーメン骨組とし、斜材部分に、極低降伏点鋼制
震要素を用いて地震エネルギーを吸収させる建屋構造
に、本発明を適用した正面図である。この場合において
は、軟鋼のH形鋼の柱11および梁12で構成されるラ
ーメン骨組13のパネル部分(柱11または梁12のウ
ェブ部に相当)14の強度を保ちつつ、剛性を小さくす
るために、パネル部分14に開口15を設け、この開口
15をせん断変形に対する有効断面積が柱11および梁
12のウェブよりも小さい高強度鋼板、鋼強度形鋼また
は高強度鋼線で塞ぐ。この方法により、パネル部分14
はH形鋼のウェブより有効断面積の小さな高強度鋼材に
置換されたので、剛性が小さくなるとともに、高強度鋼
を用いているので強度は確保されている。これらの鋼材
は、剛性をH形鋼のウェブの剛性よりも上げない範囲
で、座屈補剛してもよい。
【0021】また、開口14を設けたままの状態で、強
度が確保されていれば、開口14を他の部材で塞がない
状態のままとしてもよい。
【0022】
【実施例】(実施例1)図7に示すように、弦材(柱)
21が100mm×100mm角×3.2mm厚、斜材
22と横架材が50mm×50mm角×3.2mm厚か
らなるトラス骨組の、最下層を柱23がH−125mm
×125mm×6.5mm×9mm、梁24がH−15
0mm×75mm×5mm×7mmからなるラーメン骨
組とし、このラーメン骨組の斜材25部分に普通鋼斜材
(上層と同じ角型鋼管)を、下開きの偏心K型に配置
し、梁24との接合部に極低降伏点鋼制震デバイス26
を設ける。このラーメン骨組のパネル部分27に開口2
8を設け、この開口28を高強度鋼板29で塞ぐことに
より、ラーメン骨組の強度を保ちつつ剛性を小さくし
て、制震デバイスの効果を高めた。
【0023】
【発明の効果】本発明の建屋構造により、ラーメン骨組
の骨組部材そのものを変更することなく、ラ−メン構造
の強度を確保しつつ、剛性を小さくすることができ、ラ
−メン骨組の地震エネルギ−吸収の分担割合を小さくす
ることができる。
【0024】特に、この建屋構造は、制震ダンパ−を用
いた制震設計を行う場合、その制震性を高めるのに有効
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】柱と梁がH形鋼で構成されるラーメン骨組の説
明図であり、(a)はラーメン骨組の正面図、(b)は
(a)のA部拡大図、(c)は(a)のB部拡大図であ
る。
【図2】パネル部に穿たれた開口部を、高強度鋼の鋼板
で塞いだ本発明の第一の実施例を示す正面図である。
【図3】パネル部に穿たれた開口部を、座屈補剛材で補
剛された高強度鋼の鋼板で塞いだ本発明の第二の実施例
を示す正面図である。
【図4】パネル部に穿たれた開口部を、高強度鋼の山形
鋼で部分的に十字状に塞いだ本発明の第三の実施例を示
す正面図である。
【図5】パネル部に穿たれた開口部を、高強度鋼の鋼線
で部分的に塞いだ本発明の第四の実施例を示す正面図で
ある。
【図6】立体自動倉庫のトラス骨組の最下層を、ラーメ
ン骨組とし、斜材部分に、極低降伏点鋼制震要素を用い
て地震エネルギーを吸収させる建屋構造に、本発明を適
用した正面図である。
【図7】本発明の実施例の正面図である。
【図8】従来の立体自動倉庫の制震構造を示す正面図で
ある。
【符号の説明】
1 柱 2 梁 3 パネル部分 4 開口部 5 高強度鋼の鋼板 6 座屈補剛材 7 高強度鋼の鋼板 8 高強度鋼の山形鋼 9 高強度鋼の鋼線 11 柱 12 梁 13 ラーメン骨組 14 パネル部分 15 開口部 21 弦材(柱) 22 斜材 23 柱 24 梁 25 斜材 26 極低降伏点鋼制震デバイス 27 パネル部分 28 開口 29 高強度鋼板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高梨 俊明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 星加 聡 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 吉田 勝利 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 Fターム(参考) 3F022 FF01 MM52

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 柱と梁とがH形鋼で構成されたラーメン
    骨組の建屋構造において、前記柱と梁との交差部のH形
    鋼のウェブで構成されるパネル部分に開口を設け、該開
    口の全部または一部を、せん断変形に対する有効断面積
    が前記ウェブのせん断変形に対する有効断面積よりも小
    さく、かつ強度がウェブの強度と同等以上の部材で塞ぐ
    ことにより、ラ−メン骨組の強度を確保しつつ剛性を小
    さくして、ラ−メン骨組の地震エネルギ−吸収の分担割
    合を小さくしたことを特徴とするラ−メン骨組の建屋構
    造。
  2. 【請求項2】 立体自動倉庫の骨組の最下層部を、H形
    鋼の柱とH形鋼の梁を剛接合したラ−ン骨組から構成す
    るとともに、該下層部に水平耐力の一部を負担する全部
    または一部が極低降伏点鋼からなる制震ダンパ−を設け
    た立体自動倉庫の建屋構造において、前記柱と梁との交
    差部のH形鋼のウェブで構成されるパネル部分に開口を
    設け、該開口の全部または一部を、せん断変形に対する
    有効断面積が前記ウェブのせん断変形に対する有効断面
    積よりも小さく、かつ強度がウェブの強度と同等以上の
    部材で塞ぐことにより、ラ−メン骨組の強度を確保しつ
    つ剛性を小さくして、ラ−メン骨組の地震エネルギ−吸
    収の分担割合を小さくしたことを特徴とする立体自動倉
    庫の建屋構造。
  3. 【請求項3】 立体自動倉庫の骨組の最下層部を、H形
    鋼の柱とH形鋼の梁を剛接合したラ−ン骨組から構成す
    るとともに、該下層部に水平耐力の一部を負担する全部
    または一部が極低降伏点鋼からなる制震ダンパ−を設け
    た立体自動倉庫の建屋構造において、前記柱と梁との交
    差部のH形鋼のウェブで構成されるパネル部分に開口を
    設けることにより、ラ−メン骨組の剛性を小さくし、ラ
    −メン骨組の地震エネルギ−吸収の分担割合を小さくし
    たことを特徴とする立体自動倉庫の建屋構造。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006291698A (ja) * 2005-03-15 2006-10-26 Jfe Steel Kk 耐震性能に優れる柱梁接合部と鉄骨骨組、鉄骨構造物
CN107254983A (zh) * 2017-07-28 2017-10-17 中国地震局工程力学研究所 基于x型软钢片的可更换耗能台座
CN111335498A (zh) * 2020-04-08 2020-06-26 上海天华崧易建筑设计有限公司 一种带中部耗能板的交叉支撑结构

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