壁式構造は平均せん断力法

壁式構造は平均せん断力法で計算するほうが計算結果が分かりやすい。
立体解析と比較したが、昔ながらの方法を採用することにした。ルート３の計算である。

BUS-6とNBUS7

BUS-6でNGが出る計算をNBUS7で計算するとNGが出ないことがある。
付着に関係する計算である。

古いプログラム

古いプログラムを使うか、新規に購入するか、リースで使うか考えている。
インストールしてあるPCは最前線から退いたが、引っ張り出してモニターを接続すれば使えると思う。
3階建て壁式鉄筋コンクリート造のルート３の計算である。最上階の階高を3.5m以下にすればルート１で計算可能だが、デザイン上の要求でルート３になった。立体解析ではなく、平均せん断力法で計算する。
壁厚180mmでよいところ、この計画では壁厚200mmになる。

構造モデラー＋NBUS7活用セミナー

構造システムからURLが送られてきたのでアップしました。
https://www.youtube.com/watch?v=_kr-kTnFG0g

片持梁の先端を斜めに吊る

持ち出し長さの長い片持ち梁の先端を斜めに吊ることがある。FAP-3で計算しようとしたが、一貫計算でモデル化すると、それなりに計算ができる。
片持ち梁の先端から上部に向けてダミー柱を設け、その柱頭と片持ち梁の元部の上の柱の間に、これもまたダミーの梁を設ける。そして、片ブレースを加える。このブレースには地震力が入らない。
ひとつ、出来ないことがある。吹き上げによる検討だが、吹き上げの風圧力を特殊荷重として加力方向別に加えると計算できそうだ。

構造計算データの反転

構造計算のデータは伏図形式で入力する。
スパンの分割や追加はできるが、反転したり、回転することができない。この機能が加わると類似したデータを転用する際に便利である。
規模が大きなものは、RC/S/2x4 に多く、接点数が多く部材数の多い 2x4工法の計算では、反転や回転機能があると有難い。座標変換を行えばできそうに思えるが、付随する特殊荷重のデータも含むと膨大なデータになる。
数学が得意なプログラムの開発者なら、一発で座標変換ができるのではないか。

構造計算プログラムのメンテナンス

構造計算プログラムのメンテナンスを行う。
電卓をたたいて、計算結果を追跡することも必要だ。計算書を印刷し、赤ペンで記録する。
壁量計算やN値計算は滅多に行わないので、たまには電卓で計算してみるのもよいものだ。HOUSE-ST1の計算で、片スジカイの計算で方向別の倍率になっていなかったり、N値計算でスジカイの方向別の補正値が全て 0.0 になっていることを発見した。これらは手直しの対象でしょう。
確認申請・審査マニュアルP.45の計算例は、片スジカイの倍率が平均の倍率で計算されているが、N値計算は方向性を考慮しているので、方向別の倍率で計算するほうがよいと思う。面倒だから片スジカイは使わないという方法もある。
これらのことは、許容応力度計算を行っていて気づかなかった。
スパン表の何が良いか知らないが、壁量計算・N値計算・スパン表という方法で設計してみると、意外な発見がある。
他社が行った2x4壁式3の計算で、計算条件の違いによる計算結果の影響を比較している。何通りか計算して比較することで計算内容を理解する。
エクセルで計算条件の比較表を作成し、計算結果の抜粋を印刷して並べると、違いが分かりやすい。

デフォルトの設定とエラーメッセージ

使い勝手の良い構造計算プログラムは、デフォルトの設定とエラーメッセージの出し方がよくできている。
試作段階で使い込むユーザー数が多いと良いプログラムになる。不満はあるが、それしかないプログラムは「2x4壁式」である。2x4工法ではオンリーワンで、これを使わない場合はエクセルで計算することになる。
一度作ってしまえばエクセルで計算できないことはないが、結構な労力が必要になる。杭基礎の計算で、杭の曲げ戻しや施工誤差の±10cmをあらかじめ考慮したことがある。1階はRC純ラーメンで、ルート3の計算を行うほうが、杭まで連続して計算することができるので、繰り返しの計算に対応しやすい。

undo ができない構造計算プログラム

undo ができない構造計算プログラムがある。
うっかり入力データを間違えたとき、元に戻すことができない。CADもそうで、間違えなければよいのだが、undoができないと不便だ。

メンテナンス料は一人前だが、中身は半人前

主に構造システムのプログラムを利用しているが、2x4工法は東京デンコーの「2x4壁式3」を使う。
プログラムの作りが古く、だましだまし使っているのが現状である。東京デンコーはニッチなところに注目していることは評価するが、プログラムの出来は二世代も三世代も遅れている。「それしかない」から使わざるを得ない。

木造軸組工法は最新版の HOUSE-ST1 を使うので「木三郎」の出番はない。「壁麻呂」は使わず、HOUSE-WL をう。3階建てまでは、この程度のプログラムで間に合う。HOUSE-ST1、HOUSE-WL は使い勝手がよい。しかも、メンテナンス料は必要ない。

構造システムのNBUS7の使い勝手と比較してしまうと、他社のプログラムがかすんでしまう。
耐震診断の場合は、DOC-S、DOC-RC/SRC と BUS-6 を同時に立ち上げ、同じデータで許容応力度計算と保有水平耐力計算を行いながら耐震診断を行う。まとまったところで、NBUS7 で計算することもできる。入力データ書という出力形式は、建物概要を示す際に便利である。

NBUS7の入力データ書

NBUS7の入力データ書は計算としては完成していないが、計画段階の仮定断面を伝える手段として役に立つ。
構造計算プログラムの開発者は、「あったらいいな」的な道具を提供することである。癖が強すぎ、使い方にテクニックが必要なプログラムは次第に淘汰される運命にある。機能不足も同様である。

データが飛ぶ

東京デンコーの2x4壁式は、通り芯の追加や挿入を行うと、設定したデータがずれることである。全部ずれるわけではないが、設定した斜め軸がはじいてしまうことがある。
壁端部の金物を設定した後に通り芯を分割したら、そこから離れているところも設定がずれてしまう。
それらを理解して使えばよいが、他社のプログラムと比べ癖が強い。
作り直せばよいプログラムになると思う。アーキトレンドに移植されているようだが、そちらの使い勝手は分からない。

NBUS7とHOUSE-ST1

NBUS7とHOUSE-ST1を並べて使っていると、よく似ている。HOUSE-ST1でNBUS7的にデータを入力しようとすると入らない。HOUSE-ST1は屋根の荷重を拾うだけだが、片持ちスラブと出隅片持ちスラブが入力できると荷重拾いが楽になる。特殊荷重の数はNBUS7と比べると少ないものの、エレベーターに作用する水平力は、方向別に特殊荷重として配置できることは大きな進歩である。

データ転送

最新の構造計算プログラムは二次部材の計算も行うことができるが、二次部材の計算データを抽出して二次部材の計算プログラムに転送できるものがある。
DOC-RC/SRCやDOC-Sで耐震診断を行い、小梁とスラブの計算をKT-SUBのデータとして利用することができる。
BUS-6にデータを転送し、許容応力度計算と保有水平耐力計算も行うことができる。BUS基礎のデータがあれば、杭の計算も可能である。
BUS-6のデータをNBUS7に転送すると、全ての計算ができる。計算条件が異なるので、耐震診断基準を満たすことが確認できても、許容応力度計算や保有水平耐力計算がOKになるとは限らない。何が原因で現行法規の計算を満たさないか分かる。

この２本で通常業務

�@NBUS7
�AHOUSE-ST1
この2本で通常業務を行うことができる。
４階建て木造軸組工法の計算を「木三郎」で行っていたが、需要がなくなった。
３階建て60分準耐火でロフト付きが増加した。木造はコレでしょう。

耐震診断を行う場合は
�BDOC-RC/SRC
�CDOC-S
�DHOUSE-DOC
を加える。
付け足し
�EKT-SUB
�FFAP-3
�GMED-3
全部、構造システムのプログラムになってしまった。

壁式構造といえば東京デンコーだが、構造システムのプログラムが使いやすい。
�HHOUSE-WL
�I2x4壁式
�J壁麻呂
�K壁式診断

構造計算プログラムの宣伝

相手はあきらめたようで、構造計算プログラムの宣伝が来なくなった開発元がある。
昔、徳大寺 有恒著「間違いだらけの車選び」という本があった。その乗りで、「間違いだらけの構造計算プログラム選び」という本が有ってもよい。日経アーキテクチュアで、各社の構造計算プログラムで行った一貫計算の結果に大きな違いがあることが特集になった。
審査機関が主要な一貫計算プログラムの特徴を比較して記述したものがある。検索すれば出てくる。
耐震診断を行っていると、昔の電算出力を見る機会がある。応力計算だけ電算で行っていた時期は、応力計算は英語表示で、モーメント図はテキストと記号で表示されていた。N88-BASICでプログラムを書いた時代である。
PCで漢字が使いにくかった時期で、面倒だから英文字だけにしていた。

ワーニングメッセージ

データの入れ忘れや、桁違いの数値に対してメッセージが出るものと、メッセージが出ないものがある。
メッセージが出過ぎて混乱した人がいるが、1つずつ解決する。何のメッセージも出ず、不具合があるまま計算するよりもよい。注意喚起のワーニングメッセージに対しては、内容を確認してコメントを加える。

メッセージで節点や部材を通り芯で示すが、通り芯ではなく何通りの『何番目』という表示で示されるプログラムがある。階の表示でも、何の表示もなく見上げで示されるものもある。構造計算データの基本は座標なので、座標が示されることが原則である。
構造設計者なら分かることだが、「左端」「右端」という表示は難しそうだ。座標の第一象限で、原点に近いほうを左端とする、と書いておけば分かる人には分かる。
軸組図は展開図と異なり、左側を座標の原点に近いほうとする。展開図や立面図のように表示する人もいる。
どうしても、その表示方法のほうが表現しやすい場合は、左右を反転することがある。

組込用のプログラム

僕が使っている構造計算プログラムで、計算機能は良いものの、入出力がイマイチのものがある。
東京デンコーの「木三郎」と「2x4壁式」である。これらを計算エンジンとして、入出力部分を作り直すとよいものになる。計算途中のメッセージや計算終了メッセージが他のプログラムと比べて少なすぎる。
受け梁のない床の上に耐力壁を載せても平気で計算するプログラムもあるので、それよりはマシである。

目次の目次

構造計算プログラムの出力で、どこに出力されているか質問されたことがあるので、設計方針・補足計算を書き、認定書などを差し込む計算書のまえがきに相当する部分の目次に電算出力のページを記載することにした。
このように書くと、自分自身のチェックにもなる。

構造別 使いやすい構造計算プログラム

構造別　使いやすい構造計算プログラム
�@RC/SRC/S　：　NBUS7, BUS-6
�ARC/SRC/S耐震診断　：　DOC-RC/SRC, DOC-S
�BW　：　HOUSE-ST1
�CW耐震診断　：　HOUSE-DOC
�DWRC　：　HOUSE-WL（持っていないがWALL-1）
�EWRC耐震診断　：　壁式診断（使用頻度は低いが、あれば便利）

慣れれば良いプログラム
�F2x4壁式
�G木三郎

元祖壁式構造計算プログラム
�H壁麻呂

業界標準だがあまり使わないうちに古くなった
�ISS-3