学校のビルにおける地震リスクの把握

地震は、特に体育館や講堂などの大型ビルで、大惨事な構造上の障害を引き起こす可能性があります。これらの施設は、多くの場合、広いコラムフリーのインテリア、重い屋根のトラス、および高架のシートプラットフォーム、すべての地面の揺れの間にユニークな脆弱性を作成します。主な危険性は、屋根構造の崩壊、長期のトランテンパスのバックリング、非鉄壁の故障、および地震の状況下降の要因など、特定の施設が、このような構造物に影響するような構造物(例えば、耐震構造)を構成する、および構造体構造を改良するなど)、耐震性構造を構成します。

免震設計の主原則

柔軟な構造と延性

延性—強さを失うことなく変形する構造の能力は重要です。例えば、鋼片フレームは、サイクリックローディングの下で重要なプラスチック変形を受けることができ、故障前にエネルギーを吸収することができます。ジムナリウムや講堂では、非常に延性鋼のメンバーは脆性材料に優先されます。接続は、溶接やボルトで脆性骨折を回避する、制御された方法で収量を調達するように設計する必要があります。

強化された財団

深い基礎(パイルまたはキャシソン)は、不安定な土壌層を介して負荷をコンピテントベアリングストラータに転送することができます。パイルキャップとグレードビームは、差分決済を防ぐ、硬質ベースを作成するために相互接続する必要があります。地震分離は、基礎分離剤(エラストマー性ベアリングまたは摩擦貫通)が地面の動きから上部構造を分離し、加速が上方に送信される。

エネルギー消費システム

補足の弱まる装置-ビスコースのダンパー、調整された固まりのダンパー、か金属収穫のダンパー-は編まれるフレームか、床間の取付けることができます。大きい講堂では、複数のダンパーは壁のキャビティか天井上の隠された場合もあります。これらの装置は熱に運動エネルギーを転換しま、漂流および損傷を減らす。FEMA Seismicの改装の技術ガイドは詳しい例を提供します。

構造冗長性

複数の負荷パスは、1つの列または支柱が失敗すると、代替パスが再分配力を確実にします。 長距離屋根付きの体育館では、冗長トラスラインと二次的なフラミングは、進行中の崩壊を防ぎます。 コンクリートフレームの鉄筋強化の継続性も堅牢性を向上させます。

非構造安全

非構造体コンポーネントは、占有者に対する最もリスクが高い:吊り下げられた天井、ライト、スコアボード、音響シェル、縦方向のリギング、および座席のライザーはすべて固定または編組しなければなりません。 対角線またはNFPA 13およびASCE 7章13による剛性率の高い接続を使用して、オーバーヘッド項目のブラッシングが必須です。 ステージバインのような重いハンギング要素は、地震抑制剤で保護する必要があります。

体育館のための設計戦略

屋根とダイヤフラムのアクション

体育館の屋根は鋼鉄トラス、スペース フレーム、またはグラフラムのアーチを使用して通常長い寿命の構造です。コンクリートのトッピングまたは合板の外装が付いている屋根のダイヤフラムの金属のデッキ-メートルの移動の側面力は縦の側面力システム(LFRS)に方向します。ダイヤフラムの柔軟性は不均等な負荷配分を引き起こします;堅いダイヤフラムを使用して(コンクリートか合成の鋼のデッキ)は変形を減らします。地震は(分離するか、または独立して建築物を移すことを防ぐ)。

横のシステム選択

  • []瞬間抵抗フレーム[(鋼または強化コンクリート)は、オープンなインテリアを提供するが、漂流を制限するために慎重に比例する必要があります。 事前修飾された接続を備えた特別な瞬間フレーム(SMF)は、高精力ゾーンで共通です。
  • []同心または偏心の骨組み[]は、より大きな剛さを提供しますが、周囲の壁や周囲のスペースに配置する必要があります。 ジムでは、彼らは、石壁や漂白剤の後ろに偽装することができます。
  • ]せん断壁](屋根のコンクリートまたは補強された石工)は費用効果が大きいが、閉塞 - 境界またはサービスコアに配置する必要があります。
  • [] バックリングで歪んだブレースフレーム (BRBF) は、両張力と圧縮の両方で収まり、ブレースバックリングなしで優れたエネルギー放散をもたらします。

コラムのアンカレッジ

体育館の屋根を支えるコラムは上昇および転覆のために設計されている基礎関係を過します持っていなければなりません。アンカー ボルトは十分に十分に深い埋め込まれた完全な降伏強さを開発し、ペデスタルは十分なconfinementの補強を持たなければなりません。多くの失敗では、コラムの固定のプルアウトは部分的な崩壊に導きました。

講堂のための設計戦略

講堂の設計は、斜面の床、座席デッキ(固定座席)、高台のある段取り、フライタワーにより複雑さを追加します。 フライタワーは、講堂屋根よりも背が高くなる可能性がある上部構造で、適切に統合されていない場合は、柔らかい歴史や垂直の不規則性を作成します。

ステージとフライタワー

フライタワーは、基本的には1つのオープンフェイス(プロセシウム開口部)と、高身長で狭いフレームです。この開口部は、ダイヤフラムの不連続性を作成します。横のシステムは、重い鋼のトラスやコンクリートのせん断壁を舞台の側面と背面に使用して、開口部の周りにせん断を転送するように設計する必要があります。 グリロン、キャットウォーク、およびリギングポイントは、地震的に固定する必要があります。 ステージフロア自体は、通常、上昇したプラットフォームです。 それは水平方向または横方向に斜面として設計する必要があります。

座席デッキ

固定座席のライザーは、しばしば階層コンクリートスラブとして構築されています。 これらのスラブは、メインの横のシステムに縛らなければなりません。 ライザーブレイクでの拡張ジョイントは、独立した動きを可能にすることができます。 傾斜した座席は、タイのビームやダイヤフラムアクションによって抵抗する必要がある推圧力を作成することができます。 ASCE パフォーマンス会場地震設計ガイド]は、詳細な方法論を提供します。

音響・建築要素

重い音響パネル、雲の天井および装飾的な特徴はそれぞれに編まれるか、または固定されなければなりません。軽量の生地のパネルは安全に落ちるように設計することができますが、堅い中断された天井(木かギプス)は地震クリップおよび支柱ワイヤーを要求します。照明および音のための索具はANSI E1.21の地震抑制のための標準を満たします。

ベース分離とダッピングシステム

ベースアイソレーションは、繊細な機器と中断された風景が加速に敏感である聴覚のために特に効果的です。エラストマー性ベアリング(鉛ゴムまたは高dampingゴム)は、建物の期間を長くし、スペクトル加速を大幅に削減する列の下に配置されます。しかし、ベースアイソレーションは、スロープ全体に連続隔離平面を要求します。これは、シートの勾配のために挑戦することができます。ステージハウスの分離は、単にフレームを添加することができないが、それは、粘度が低下する可能性があります。

定期的なメンテナンスと緊急の備え

地震抵抗は点検なしで時間を計り回る。 鋼鉄関係の腐食、コンクリートの割れ目、アンカー ボルトのゆるみ、そしてダイヤフラムの残骸の蓄積は性能を低下させます。 広範囲の維持プログラムは重要な関係、非構造のアンカーの年次点検を含んでいて、防火のpiping (それは投射不能の危険になることができます)。 緊急のドリルは大きい床版の体育館の出口の独特な避難の挑戦のために考慮されなければなりません(断続的な方向に)は、または断続的な方向に方向に切口を付けられたか、または同じ方向に切口を確かめて下さい。 訓練は、または類似した訓練を点検します。

パフォーマンスベースの設計とコストの考慮

従来のコード記述設計は生命安全を保護することを目指していますが、建物を1か月間許さない重大な損傷を可能にするかもしれません。性能に基づく設計(PBD)は、設計レベルの地震の後でさえ即時の占有のようなより高い目標を設定することができます。高精力地帯の学校の建物のために、PBDは基礎分離、延性の詳述、および非構造的な支障を割り当てることができます。そして、建設の費用は、ALT-1Fの建設の費用を削減することができます。

コンテンツ

地震に強い学校の体育館および講堂の設計は構造、非構造的、および操作上の危険を取り組む多面的なアプローチを要求します。高度工学の原則を適用することによって–延性側面システム、エネルギー放散、基礎分離および余分な負荷道–建築およびエンジニアは重度の地震の間に生命そして機能を維持するスペースを作成できます。ローカル ビル コードは最低の土台線を提供しますが、性能ベースの設計およびproactive維持はより多くのsiliconsを保障します。従ってそれらは構造の区域の区域の区域を促進し、コミュニティに、そして安全を促進します。