2018年03月18日

困ったときのCFT構造、フラットスラブ

今まで2度、CFT構造を設計した。
1つ目は、柱が6本の10階建て鉄骨造で、1階のみをSRCとしたが、中央の2本の柱を細くしたいという要望があり、CFTの柱にした。軸力が大きいので、角型鋼管の中にコンクリートを充てんした。
避難通路の幅が確保できず、意匠設計は苦労していた。
2つ目は、マンションの耐震補強で、バルコニーの外側にフレームを組んだが、鉄骨だけでは軸方向の変形が大きいため、CFTとした。
まともにCFTの建物を設計したことがく、困ったときのCFTであった。

あと2つ、困ったときのフラットスラブがあった。
1つ目は、移転のため、RC3階建ての建物を引いてきて基礎の上に載せるというものであった。
地盤が良く、直接基礎が可能なので、上下逆転したフラットスラブで基礎を構成した。
2つ目は、斜面に建つマンションのドライエリアの壁にフラットスラブを利用した。支版の部分を他の壁の部分と同じ厚さにしたので、完成してしまえばフラットスラブであることが分からない。
フラットスラブについても、本来の使い方で設計したことがない。
posted by TASS設計室 at 21:54| 構造設計

構造設計を学ぶ順番

構造設計を学ぶ順番
基本中の基本
1.RC造
2.S造
次は実務を行いながら、適当に増えてくる
3.WRC造
4.SRC造
5.補強CB造
6.軽量鉄骨造
このあたりで木造を加える
7.木造軸組工法
8.2x4工法
9.宅地造成の擁壁
10.地下車庫
耐震診断も行うようになる
11.RC/SRC/WRC耐震診断
12.S耐震診断
13.木造耐震診断
上記以外の建築や工作物
14.アルミニウム合金造
15.スチールハウス
16.ゴルフ練習場の鉄塔
17.その他の工作物
18.RM造
こんな感じでメニューを増やすが、基本はRC造とS造に集約される。
これらをしっかりやっておけば、全てに応用できる。
1990年代に木造軸組工法3階建ての構造設計を依頼され、軽量鉄骨造のようなものだと理解して計算した。
その直後に2x4工法3階建てを依頼され、壁式鉄筋コンクリート造のようなものだと思って計算した。
その後、スチールハウスの構造計算を行ったが、2x4工法と同じではないか、なぜ鉄骨造なのかと思った。
補強CB造は、工場の設計で、付属する危険物倉庫の設計から始まった。壁式鉄筋コンクリート造と同様の計算ができる。RM造は、壁式鉄筋コンクリート造そのものだ。
ゴルフ練習場の鉄塔は27m〜45mのものを設計したが、土木の設計者に教えてもらいながら設計した。ネットの張力の計算や風圧時の計算に特徴がある。コンクリート柱の掘っ立て柱が倒れたので、建て替えから始まった。
木造の伝統工法は縁がないし、難しくて手が出ない。これから増えるかもしれないCLT構造も、本を斜め読みしただけである。


posted by TASS設計室 at 00:55| 構造設計

2018年03月17日

鉄骨造のルート1−1と木造のルート1

3階建て、軒高9m、最高高さ13mの範囲では、鉄骨造のルート1-1は木造のルート1と比べて、かなり不利である。
鉄骨造のルート1-1の500uという上限を設けることで、スチールハウスも鉄骨造に準じて500uという制限を受ける。
しかし、木造に関しても、面積の上限を設けても良いのではないかと思う。木造3階、軒高9m、最高高さ13mなら、面積の上限なしということは如何なものだろうか。
posted by TASS設計室 at 02:30| 構造設計

緑本の改定とミッドプライウォール

緑本が改定されるという話しが前々から出ているが、検索しても出てこない。何が改定されるか分からない。
しかし、ミッドプライウォールは、構造計算方プログラムで計算できるようになった。
ミッドプライウォールの利点は、スタッドの両面に、そのまま石膏ボードを貼ることができることだ。
合板を貼った耐力壁と、合板を貼らない耐力壁が混在すると、壁厚が変わり、建具枠の奥行寸法が変わってしまう。それをミッドプライウォールが解決してくれる。
posted by TASS設計室 at 01:44| 2x4工法

2018年03月16日

雑壁の評価

RC造では Σ25Aw + Σ7Aw’ という式で、フレーム内の壁と雑壁を評価する。
木造でも同様の考え方はないだろうか。
壁線上の壁と、その他の壁では、水平力に対する抵抗メカニズムが異なる。
http://www4.kcn.ne.jp/~taharakn/study/09_zatukabe/04.html
posted by TASS設計室 at 20:00| 2x4工法

2018年03月15日

木造の構造設計者に不足している経験

木造やスチールハウスの構造設計者に不足している経験は、下記の設計ではないだろうか。
・外部鉄骨階段/外部鉄骨廊下
・地下室/地下車庫/片土圧を受ける建物/防護擁壁
・擁壁/高基礎/深基礎
・混構造(RC造)/混構造(S造)
・杭基礎(杭頭モーメントの処理)
posted by TASS設計室 at 22:03| 木造の構造計算

杭の変更に絡む軽微変更

http://www.bureauveritas.jp/newsletter/101210/20101210-2.pdf

適用の条件に、「部材の強度または耐力が減少しないこと」「許容応力度以下であること」という2つの類似した 表現が多数使われていますが、前者は安全率が低下しない事(検定比の変化が微小であるなど)を、後者は 耐力上の問題がない事(許容応力度以内であるなど)を意味しています。
posted by TASS設計室 at 20:28| 構造設計

耐震性の評価

繁華街に建つワンスパンのRC造のビルの耐震補強だが、両側の隣地側は無開口の壁なので、柱の計算をする際、ある程度の範囲のRC壁を曲げに対して有効とする計算を考えている。奥行方向は十分な壁があるので、スパン方向のみが問題になる。使うことができるあらゆる知見を駆使して計算する。
鉄骨造のビルを連結して耐震強度を上げたこともある。エキスパンションを設けるだけが設計ではない。
分離するよりも、一体化したほうが良い場合もある。

posted by TASS設計室 at 18:10| 構造設計

2018年03月14日

制振構造

木造の制震構造(制振構造)は過去に1度経験し、その後は見送っていたが、2度目が出た。
ショックアブソーバーだが、効果の程は良く理解できない。採用される棟数が増え、実際の地震を経験し、データが出揃うまで待たなければならない。振動台で実大実験が行われたのであれば、ショックアブソーバーの効果が数値として理解できる。

自動車のショックアブソーバーが劣化したので取り換えたが、体感的に跳ね上がる感覚は改善されたような気がする。何となく変化があったかな、という程度だった。

鉄骨造で二重管の座屈補剛ブレースは積極的に使ってみたい。設計コンペで採用したことがあるが、落ちたので実現しなかった。その際の意見として、新築なのに耐震補強に見えるブレースを使うことは如何なものか、と言われた。
うちのほうの大規模なパチンコ屋(上部は駐車場)のビルに使われているが、視覚的に安心感がある。
posted by TASS設計室 at 09:41| 木造の構造計算

2018年03月13日

木造の基礎も立体解析

木造も、基礎は立体解析を行ったほうが良い。
基礎の浮き上がりを考慮した計算を行い、直交する基礎梁が浮き上がりを負担する計算を行う。
建物の出隅の引抜力が大きい場合、X方向とY方向の基礎梁が負担することができる。

スクリューパイルなどの支持杭で設計することもあるが、フーチングを設け、杭頭モーメントを処理する計算を行うことができるプログラムはない。
RCの壁式構造の構造計算プログラムでも、杭基礎の計算が難しく、手計算のほうが分かりやすい。
RC/SRC/S造の計算に使うプログラムを使うよな感覚で計算できたらよい。

木造(軸組工法と2x4工法)、スチールハウス、軽量鉄骨造、壁式鉄筋コンクリート造に適用可能な基礎の構造計算プログラムが必要だ。

posted by TASS設計室 at 22:45| 木造の構造計算

大事なのは読む力

posted by TASS設計室 at 18:45| 日記

2018年03月12日

新耐震から37年

新耐震から37年が経過した。
生まれた時から新耐震で、学校で学んだのも新耐震しかないという人も多いと思う。
あと数年で、設計基準に変化が起きるかもしれない。
木造は相変わらず壁量計算という昭和な設計をやっている。何とかしましょうよ。
posted by TASS設計室 at 22:37| 構造設計

高さ45mは1度だけ、たまに31m、普段は20m以下

https://aosawa.wordpress.com/2012/01/10/高さ制限値45%EF%BD%8D・60%EF%BD%8Dの由来-2/
工法別に適した高さがあるのではないだろうか。
木造軸組工法、2x4工法、スチールハウス、軽量鉄骨造は、3階建て、軒高9m、最高高さ13mの範囲が妥当だが、軒高9mをやや超える計画もある。住宅系なら3階で9mでも良いが、事務所や商業施設、福祉系の建物では窮屈だ。軒高11m、最高高さ15mは欲しいところだ。鉄骨造のルート1−1もそうだが、高さの制限が緩やかになったら有難い。
ルート2あるいはルート3で設計すれば良いが、RCやWRCは高さ20mまでルート1が選択できるが、鉄骨造の制限が厳しいことに違和感がある。
posted by TASS設計室 at 17:24| 構造設計

平成が終わろうとしているのに、昭和の設計

木造も立体解析を行う方向に向かう。軸組工法は、汎用の立体解析プログラムにデータを転送することができるようになると聞いている。
RC/SRC/S造では、直交するフレームを考慮した立体解析が当然のことにように行われている。
2x4工法の場合は積み上げているので、あるフレームを引っ張り上げると、直交するフレームが、どこまで効果を発揮するのか、ディテールを検証しなければならないが、壁式鉄筋コンクリート造の立体解析に倣うことも可能ではないかと思う。
平成が終わろうとしているのに、昭和の設計を行っているのが木造ではないだろうか。
posted by TASS設計室 at 17:00| 木造の構造計算

浮き上がりを生ずる建築物の 構造設計法に関する検討調査

浮き上がりを生ずる建築物の 構造設計法に関する検討調査
http://www.mlit.go.jp/common/001037167.pdf
posted by TASS設計室 at 14:13| 日記

立体解析で浮き上がりを考慮する

立体解析で浮き上がりを考慮して計算すると、浮き上がりを拘束した時と比べて、偏心率が大きく異なることがある。立体で「ねじれ」を計算しているからではないかと思う。偏心率は初期剛性で計算したほうが良いと思う。
しかし、立体解析が当然のように行われているので、今後は立体で「ねじれ」を考慮することが良いのかもしれない。その前に、ねじれない構造計画を心掛けることは当然だ。
posted by TASS設計室 at 14:04| 構造設計

2018年03月11日

小規模鉄骨造

理論的で安心できる建物は鉄骨造だ。
小規模鉄骨造を増やしたいと考えている。
設計はパターン化しているので、一度経験すれば、意匠設計者にも難しくない。
構造計算プログラムも、BUS-6 や SS-7 など、最先端のものを使うことができる。
当方は BUS-6、SS-3、MIDAS iGen および eGen を使っている。
FAP-3、MED-3、DAP を併用することもある。
posted by TASS設計室 at 14:13| 構造設計

耐力評価

壁式鉄筋コンクリート造の耐力壁の長さには、隣接する開口高さの0.3倍以上という決まりがあるが、ツーバイフォー工法の耐力壁は、単純に60cm以上とされている。
また、壁の耐力は平均せん断力法で求めているが、壁のプロポーションによっては、曲げ耐力で耐力が決まることもある。そのような場合は、「曲げ」と「せん断」の両者のうちの小さいほうで壁の耐力を決めるほうが良い。
引抜金物の位置に関しても、鉄筋コンクリートの鉄筋位置のように dt に相当する数値を用いなくても良いのだろうか。切れ切れの短い耐力壁で耐力が決まるような設計の場合は、dtを考慮した計算を行うべきではないだろうか。
posted by TASS設計室 at 02:41| 2x4工法

2018年03月08日

木造もPCaに倣う

posted by TASS設計室 at 02:08| 木造の構造計算