2018年03月23日

外部鉄骨階段の設計

RC造やS造、あるいは木造の建物にも外部鉄骨階段を付けるが、その設計方法は次のようにする。
鉛直荷重は鉄骨階段の柱が負担する。
地震時の水平力は、階段の重心位置に荷重を設定し、偏心率の計算に考慮する。
鉄骨階段の柱や梁、ササラ桁などは、個別に計算する。
木造建築の外部階段の場合、kizkuri や kizukuri-2x4 で計算する人も多いと思うので、その際の計算方法は、次のようにする。
鉄骨階段の柱は、木造の柱として、柱の位置にリアルに入力する。
梁も入力し、階段は床として入力する。階段は床が斜めになっているが、層重量の負担範囲に合わせて床荷重を配置する。床荷重は、鉄骨の重量を考慮して求める。
柱の軸力は、木造として計算しても同じなので、計算結果を利用して鉄骨部材の検定を行う。
鉄骨階段の柱は、建物本体と同じ動きになるので、強制変位を受けることになり、強制変位を受けた際に許容応力度を超えないことを示すが、層間変形角が 1/150 程度なら、検討してもしなくても、結果は同じだろう。
階段は本体からの突出部となるので、1Gの水平力に対して、本体に取り付けるボルトの検討を行う。
その際のボルトは、コーチスクリューではなく、ナットと座金を用いて、ボルトを貫通して止めるほうが安心だ。
事務所ビルやマンションの外部階段も、木造のアパートに付ける階段も、こんな要領で計算する。

posted by TASS設計室 at 17:18| 構造設計

2x4工法とスチールハウスは同じもの

2x4工法とスチールハウスは同じものでしょう。
枠組壁工法建築物構造計算指針(2007年)が改定されると思うが、何が変化するか楽しみにしている。
スチールハウスの計算は、kizukuri-steel という構造計算プログラムが存在するとおり、kizukuri-2x4 そのものである。2x4工法でも、薄板軽量型鋼を床や屋根に使うことができる。
耐力壁の強度を高めるなら、ミッドプライウォールを使えばよいが、これは、木造軸組工法に使っても良いと考えている。耐力壁周囲の柱梁がしっかりしているので、安心感がある。
塑性率の高いブレースを使う場合は、いわゆる枠付きブレースというもので、斜材の交点を溶接あるいはボルト止めしない方法もある。初期剛性は高いが、その後の変形を許容するディテールである。それを木造に適用することも考えられる。座屈補剛ブレースが安く提供されると、軽量鉄骨造にも使いたくなる。
各工法で考案されたディテールを組合わせて使う時代が来た。

posted by TASS設計室 at 09:25| 木造の構造計算