建物内のドア枠を対象とした地震時挙動解析

Motion Analysis on Seismic Behaviors of Door Frame in Buildings

Abstract


 今日における建物の地震被害は倒壊現象が注目されがちであるが,倒壊を免れても非構造物が被害を受けた建物は多数存在する.中でも,ドア枠が変形することによりドアの開閉が不可能になると避難経路の妨げとなる.避難が遅れると地震によって発生する火災や津波等から逃れることは困難となる.このため,ドアの耐震化は重要な課題であるが,以下の問題点が挙げられる.1つは,1981年に改正された建築基準法ではドアの耐震基準が具体的に定められていないことである.次に,現在の対策として耐震ドアが製造されているが,既存の耐震ドアはドアとドア枠の隙間であるクリアランスを大きく設けることで耐震化している.しかし,隙間が大きいと,居住性が悪化するという問題がある.そこで本研究では,ドア枠の変形量を低減する方法を提案するために,ドア枠の変形について数値解析により検証することを目的とする.ドア枠の変形量を抑えることができればクリアランスを大きく設けない,居住性を悪化させない耐震ドアが製作できるものと考える.本研究では,学校,病院,事務所等の建物内に数多く存在する間仕切り壁内のドア枠に着目し,ドア枠と間仕切り壁を含む3層事務所モデルを作成し,地震動下での変形挙動解析を行った.変形量の評価には,地震で生じるドア枠の面内変形角を用いる.面内変形角と建物に生じる層間変形角の比較,階ごとの変形量の比較,部材の塑性化状況からドア枠変形について考察した.解析コードには地震動,弾塑性などを含む非線形性が高い解析でも安定して行えるASI-Gauss法を用いる.


Opening and closing of doors in buildings likely to become difficult under earthquakes due to deformation of the door frames. Although it may delay evacuation, there are no anti-seismic standards of doors defined in the Building Standards Act amended in 1981. In this study, a seismic response analysis of a building model with indoor frames is performed using the ASI-Gauss code. It is confirmed from the numerical results that the in-plane angles of the door frames due to plastic deformation tend to remain after the excitation even though the story drift angle of the building remains unaffected. The in-plane angles even went above the angles that may cause the doors difficult to open.


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