JPH0288833A - 耐震性鋼構造物 - Google Patents

耐震性鋼構造物

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JPH0288833A
JPH0288833A JP1214268A JP21426889A JPH0288833A JP H0288833 A JPH0288833 A JP H0288833A JP 1214268 A JP1214268 A JP 1214268A JP 21426889 A JP21426889 A JP 21426889A JP H0288833 A JPH0288833 A JP H0288833A
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girder
cross
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section
column
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JP1214268A
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Andre Plumier
アンドレ・プリュミエ
Raymond Baus
レイモン　ボー
Rene Pepin
ルネ　プパン
Jean-Baptiste Schleich
ジャン‐バプチスト　シュレイヒ
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Arcelor Luxembourg SA
Original Assignee
Arbed SA
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Publication date
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    • E04H9/00—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate
    • E04H9/02—Buildings, groups of buildings or shelters adapted to withstand or provide protection against abnormal external influences, e.g. war-like action, earthquake or extreme climate withstanding earthquake or sinking of ground
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    • E04B1/00—Constructions in general; Structures which are not restricted either to walls, e.g. partitions, or floors or ceilings or roofs
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    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
    • E04B2001/2442—Connections with built-in weakness points
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    • E04B1/2403—Connection details of the elongated load-supporting parts
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    • E04B2001/2496—Shear bracing therefor

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  • Architecture (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、コンクリート中に埋設され得る柱および形材
を具える鋼構造物の耐震性に関するものである。
地震によって建造物に生じる損傷についての多くの調査
の結果が示すように、金属を用いた構造物は、概して、
石造または木造建築物より優れている。その理由の一つ
は、金属の優れた靭性および牽引力、圧縮力または剪断
力により生じ得るエネルギーを外力の加わり方に関係な
く吸収する能力によることが確かめられている。他の理
由は金属材料の等方性および均質性による。金属材料を
柱、粱または他の形材に成形する工程中およびこれらの
部品の組立中に材料の特性を保持するために注意しなけ
ればならないことは勿論である。
一般に、建造物は地震に耐えるため、計算規定で限定さ
れている力の作用下で弾性的に動くよう計算されている
。これらの建造物が弾性範囲内に単にとどまっている場
合には、地震発生時に建造物に加わる外力よりこれらの
設計力は一般に重要でない。実際に、認識されるように
、構造物は塑性変形によって伝達エネルギの大部分を消
散させることができる。その結果として、材料、形材お
よび組立方法を適切に選択して消散エネルギが同じ負荷
レベルに対して貯えられる弾性エネルギより遥かに高く
なるように構造物を設計することが要求される。
予定の地理的区域における予定の構造の建造物に加わる
地震の作用を示す計算した力は次のような特性を有する
。
（１〕　　計算した力が建造物の質量に正比例する。
（２）計算した力が建造物の振動特性（自己の周波数）
の関数である。
（３）計算した力が塑性ジヨイント型の安定機構、所謂
「エネルギ消散帯域」による建造物の地震エネルギ吸収
能力に依存する。
上述した初めの２つのパラメータの効果をさらに好まし
い方法で実質的に変えることは容易でない。実際上、質
量は建造物を建てる目的に直接に関連し、変形を制限す
る条件が実際の構造物の周波数を相対的に狭い範囲内に
おさめるから基本の周波数は容易に影響されない。
しかし、建造物のエネルギ消散能力に関連する最後のパ
ラメータは極めて広い範囲内で変化することができる。
したがって、１〜６の比で変化する設計荷重を考えに入
れることができ、設計荷重が小さくなると、構造物のエ
ネルギ消散能力が大きくなる。
設計荷重をより小さくするために、したがって、構体を
より軽くするために観察しなければならない予定数の条
件を計算規定が限定している。
これらの条件を以下に列記する。
（１）構造物の形態（トポロジー）、 〔２）形材の細長さ、および （３）　　組立体の寸法、これは安定でしなやかな塑性
機構を生せしめることが通常できないから、エネルギ消
散帯域が組立体の外側に位置しているように組立体を組
立ることか必要である。
上述（３）項は、組立体の抵抗Ｒｄが式Ｒｄ＞１，２Ｒ
［ｙ　による組立てた棒の塑性変形抵抗Ｒｆｙの１２０
％より犬とすることによって達成される。なお、Ｒｆｙ
は棒の塑性変形モーメントＭｐを表わす。トラスにおい
ては、Ｒｆｙは棒の正常の塑性変形力Ｎｐである。これ
は極めて厳しい条件である。このような計算の結果得ら
れる組立体は実際に造ることが不可能てないとしても、
極めて高価となり、困難である。
本発明の目的は、地震発生時に優れた特性を示すことが
でき、それにもかかわらず、軽量で、容易かつ安価に実
施できる金属構造物を提供しようとするものである。
本発明により得られる利点は、Ｒｆｙを形材の減少断面
の値として条件 Ｒｄ　＞　１．２Ｒｆｙ を適用する事実によるものである。これにより組立体を
従来のものと同様の通常の寸法とすることができる。同
時に、エネルギ消散帯域の存在は、地震作用に相当する
設計荷重の減少による全ての利益を受けることができる
。
次に、本発明を図面に示す実施例につき説明する。
第１および２図は柱１に端板２を介してガーダ−３を取
付けた枠構造物を示す。通常、端板はガーダ−に溶接に
よって連結され、他方、柱にボルト連結される。
前述した規定によれば、鉄筋コンクリート建造物の金属
枠構造物のエネルギー消散帯域はガーダ−内に存在しな
ければならず、柱内に存在してはならない。本発明によ
れば、連結部４の近くにおけるガーダ−の断面をガーダ
−の高さｈに等しい長さβにわたって減少させている。
実際に、この長さは塑性ヒンジを形成するために必要な
最小長さである。断面減少帯域５の断面減少量はガーダ
−のフランジ幅すの３０％に本目当する大きさとするこ
とができる。図示の台形切欠は、その台形の長い底辺が
フランジの側縁に沿って位置し、短い頂辺の長さがガー
ダ−の高さに等しい。台形の平行でない両側辺は底辺と
最大で６０°の角度で傾斜している。
台形切欠を設ける代りに、第３図に示すように、多数の
孔６をドリルまたはパンチで穿設してガーダ−の断面を
実際に減少させることもできる。
第４図はトラス構造の一端を示す。引張り斜材４２を山
形材で構成している。上側横部材４１を溝形材で構成し
、ガセット４３および山形材４４および４５によって柱
４０に取付けている。留意されるように、溝形材または
山形材を組立てて１個の壁を形成する場合には、古い概
念のエネルギ消散帯域を設けることが困難であることが
多い。このような場合、本発明の最も好ましい実施例に
よれば、牽引力において、信頼性のあるエネルギ消散帯
域を構成するために引張り斜材４２に断面減少帯域４６
を設けるのがよい。一般的規則として、このような断面
減少帯域を引張り斜材の各端部に設けることができる。
構築費を節約するために、エネルギ消散帯域を必要な数
に一般に制限する。最も多くの場合、エネルギ消散帯域
を引張り斜材の一方の端部、一般的に上側ガーダ−に取
付けられる引張り斜材の端部の近くに設けるのがよい。
第１図に示す本発明の他の実施例においては、引張り斜
材４２に多数のドリル穿孔４７をあけることによって断
面積を減少させている。これらの孔を相対的に小さい任
意の断面形状でガーダ−への取付端部に規則正しく分配
して設けることができる。
第６図は上述した実施例より簡単な構造のガーダ−構体
の例を示し、本例では上側ガーダ−４１をガセット４３
に直接に固定している。同様の方法で、ガセット４３を
柱４０に直接に溶接する。本例では、山形材の２個のフ
ランジの一方に楕円形の切欠を設けることによって断面
減少帯域４８を設けている。
他の方法として山形材の２個のフランジの両方により小
さい切欠を設けることもできる。
本発明によれば、一方において、斜材の有用断面の損失
を伴うが、しかし、他方において、ガーダ−構体を°エ
ネルギ消散構体として考え得る場合に、その計算力の減
少割合は第４図の実施例と同じである。したがって、全
体として斜材に用いる鋼の量をマグニチュード２のオー
ダーの因子で減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は枠構造物の側面図、 第２および３図は枠構造物の平面図、 第４〜６図はトラス構体の３つの異なる実施例を示す側
面図である。 ■・・・柱　　　　　　　　　２・・・端板３・・・ガ
ーダ−４・・・連結部 ５・・・断面減少部　　　　　６・・・孔４０・・・柱
　　　　　　　　　４１・・・横部材４２・・・引張り
斜材　　　　　４３・・・ガセット４４・・・山形材　
　　　　　　４６・・・断面減少帯域４７・・・孔。 Ｆｉｇ、２ Ｆ１９３ Ｆｉｇ、４

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、柱と柱に取付けられたガーダーとによって構成され
    、柱およびまたはガーダーにコンクリートの被覆が施さ
    れる耐震性鋼構造物において、ガーダーの少なくとも一
    方の端部にその実際の断面を減少させることによって構
    成されたエネルギー消散帯域を設けたことを特徴とする
    耐震性鋼構造物。 ２、請求項１記載の構造物において、ガーダーのフラン
    ジの両側縁に台形切欠を設け、これにより実際に断面を
    減少させ、台形の長い底辺をフランジの側縁に沿って位
    置させ、台形の短い頂辺の長さをガーダーの高さに少な
    くとも等しくしたことを特徴とする構造物。３、請求項
    ２記載の構造物において、台形の平行でない両側辺を底
    辺に対し最大で６０°の角度で傾斜させ、台形の高さを
    ガーダーのフランジの幅の最大で３０％に等しくしたこ
    とを特徴とする構造物。 ４、請求項１記載の構造物において、ガーダーの実際の
    断面減少がフランジに設けられた楕円形の切欠によるこ
    とを特徴とする構造物。 ５、請求項１記載の構造物において、実際の断面減少が
    ガーダーの高さに少なくとも等しい距離にわたって延び
    る少なくとも１個の切欠によることを特徴とする構造物
    。 ６、請求項５記載の構造物において、実際の断面減少が
    規則正しく配設した小径の円形孔によることを特徴とす
    る構造物。 ７、請求項５記載の構造物において、切欠が正方形また
    は矩形断面を有することを特徴とする構造物。 ８、請求項１〜７のいずれか１項記載の構造物において
    、ガーダーがＨまたはＩ形鋼材で構成され、枠構体の一
    部を形成していることを特徴とする構造物。 ９、請求項１〜７のいずれか１項記載の構造物において
    、枠構体の上側ガーダーを下側ガーダーに連結する粱が
    溝形または山形鋼材で構成されていることを特徴とする
    構造物。
JP1214268A 1988-08-24 1989-08-22 耐震性鋼構造物 Pending JPH0288833A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

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LU87320A LU87320A1 (fr) 1988-08-24 1988-08-24 Charpente metallique antisismique
LU87320 1988-08-24

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ID=19731085

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US (1) US5148642A (ja)
EP (1) EP0355356B1 (ja)
JP (1) JPH0288833A (ja)
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DE (1) DE68900793D1 (ja)
ES (1) ES2029099T3 (ja)
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