2018年10月01日

台風でメガソーラーが飛んだことだろう

メガソーラーは建築基準法上の工作物に該当しないので、架台の構造設計に関しても、経済産業省の電力安全課が審査を行う。審査ができる担当者が各支所にいるが、電気設備の一部であるため、設計者は無資格の人が多い。
構造力学のできない人が設計しているため、技官との話しにも支障をきたしている。
現場は造成工事を行うため、土木の施工管理者が現場を担当する。

建築基準法を適用しないが、構造体の設計には鋼構造設計規準や基礎構造設計指針など、建築に関する規準が適用される。しかし、単なる許容応力度設計であるため、建築物の構造関係技術基準解説書は適用しなくても良い。
アルミニウムが使われるので、材料の許容応力度に関しては、アルミ規準を適用する。
つぎはぎだらけの設計規準だが、外力は JIS C 8955 で定義されるので、いちおう体裁は整っている。

一つ一つの規模は小さいが、全体の面積が1km2 もあるものも少なくないので、構造設計に関して、それなりの資格を持つ設計者が関与することが必要ではないだろうか。
設計基準を甘くしたいなら、畜舎の設計に適用する告示474号のような緩和基準を作ることだろう。畜産業界が主導して作られた告示だが、これは良くできている。
植物工場にも適用したいくらいだ。肉は良くて、野菜は駄目なのか、と話したことがある。
植物工場の栽培棚に関しては JIS で規準が定められており、建築物に該当しない。

posted by TASS設計室 at 14:51| 構造設計

2018年09月21日

9月14日付にて、2015年版技術基準解説書に関する追補

9月14日付にて、2015年版技術基準解説書に関する追補、正誤及びQ&Aが
ICBA(建築行政情報センター)のHPに公開されています。
https://www.icba.or.jp/kenchikuhorei/
posted by TASS設計室 at 03:50| 構造設計

2018年08月03日

メガソーラーの架台の設計

アルミのメーカーなどが、メガソーラーの架台の設計を行っている。
基礎や造成は土木の会社が行うが、分離発注のため、連携がとれていないこともあり、審査する経済産業省の技官は苦労しているようだ。
建築確認よりも、法的に強制力が弱いらしく、法に基づいて厳格に指導することが難しいと聞いている。(やり方だと思うが)
現状では法的に工作物に該当しないので建築確認も必要ないが、構造計算適合性判定の対象にしたら面白いと思った次第である。任意の適合性判定という道はある。
posted by TASS設計室 at 12:33| 構造設計

2018年07月27日

FAPを使う人が増加

FAPを使う人が増加したように思える。
その理由は、構造力学が出来ないなら、何でも解析ソフトで計算しているのではないかと思う。
仮定条件が不適切でも、FAPで計算すると、それなりに応力が求まる。
電卓を叩いて検証できなければ、結果を妄信するしかないだろう。
posted by TASS設計室 at 10:36| 構造設計

2018年07月25日

不適切なモデル化で、不安定構造になることに気づく

不適切なモデル化で、不安定構造になることに気づくことが必要だ。
何で最初に気づかなかったのか疑問である。
定性的に理解していないことが原因だ。
posted by TASS設計室 at 11:41| 構造設計

2018年06月24日

傾斜した屋根面の風力係数の求め方

傾斜した屋根面の風力係数の求め方に注文がついた。
通常は、X方向およびY方向の断面形状により風力係数を求めるが、南北傾斜30度、且つ、東西傾斜15度の屋根面の風力係数は、屋根面の勾配に直交する方向の風力係数を求めるべきではないかという意見が出た。この場合は34度になる。
直交座標で考えれば、南北傾斜30度に棟税傾斜15度を加えた場合のY方向の傾斜は31度になる。
風圧は屋根面に垂直に作用するので、屋根面の勾配に垂直な風圧を求め、そのX方向およびY方向の分力を求めると、Y方向の風圧は、上記の31度で計算した場合より小さくなった。
斜めから地震力が作用した場合のようなもので、4本柱の建物は、45度方向からの地震力で計算することがあるので、同じようなものである。
風圧も、不利な方向から作用することを考慮して計算しなくてはならなくなった。
何でもX方向とY方向で計算すれば良い、というものではないことが分かった。
勾配面の風力係数は、正圧 Cf=0.35+0.055Θ-0.0005Θ^2 負圧 Cb=0.85+0.048Θ-0.0005Θ^2 というものである。

posted by TASS設計室 at 12:10| 構造設計

2018年06月21日

図法幾何

三次元のCADが使われるようになり、図法幾何を使う人は少なくなってきたようだ。
しかし、固定法の計算と同様に、訓練しておいたほうが良い。
南北傾斜30度、東西傾斜15度の屋根面に垂直な風力を求めさせられた。空間ベクトルで計算する方法もあるが、図法幾何で解くほうが感覚的に分かりやすい。


posted by TASS設計室 at 23:55| 構造設計

2018年06月17日

座屈理論

設計規準に従って複雑な形状の鋼材の座屈の計算を行うと、実験値と異なる結果になり、かなり不経済な設計になる。
設計規準はH形鋼や角形鋼管をモデルにしているので、そのような結果になると思う。有限要素法を用いて計算し、実験結果と大きな違いがないことを示し、今後は有限要素法を用いて計算することを考えている。
週末は、一週間のまとめを行い、今後の課題を整理する。


posted by TASS設計室 at 08:47| 構造設計

2018年06月08日

CFTに注目

CFTで計画することが増えそうだ。
10階建ての1階をSRC造にした時、柱を2本だけCFT、その上はS造とした。
マンションの耐震改修で、外付けフレームの柱にCFTを採用した。
倉庫や大スパンなど、軸力が大きい建物にCFTを採用する。

posted by TASS設計室 at 17:34| 構造設計

デザイン性の高い構造

デザイン性の高い構造が増えた。
構造形式としては、RC/SRC造、S造に加え、木造が少しで、平面的な異種構造も含む。
posted by TASS設計室 at 10:16| 構造設計

2018年05月25日

SRC造の設計は構造詳細図が基本

SRC造の設計は構造詳細図が基本である。
鉄骨と鉄筋の納まりを決めることから始める。
4階建て鉄骨造のビルのコア部分をSRC造にして補強する計画である。
もともと1階の柱はSRCで設計されている。RCの耐震壁は補強効果が高い。
posted by TASS設計室 at 17:42| 構造設計

杭先端の支持力係数

杭先端の支持力係数αは、認定工法の杭では大きな値が採用できる。
α=341 などというものがあり、高強度が得られる杭を採用する傾向にあり、昔ながらのアースドリルやBH工法、PHC杭で設計することは皆無に等しい。
posted by TASS設計室 at 09:54| 構造設計

混乱している参考書

余計なことを書いて混乱している参考書がある。
「薄板軽量型鋼造建築物設計の手引き 第2版」P.204の(2)耐力壁ブレース置換法 の項目である。
梁のたわみを考慮して耐力壁の耐力を低減する計算だが、ロッキングによるまぐさの中央変位に関する計算が含まれておらず、見る人によっては、理解できないようだ。
ここでは、ブレース置換法に関する記述がメインだが、短期許容せん断力に対する変形角を 1/300 と決めつけてしまっているので、許容せん断耐力と変形角は比例しているものとして計算すれば良い。
次のページ P.205で、剛性低下率 0.75 として計算例が示されているが、その部分だけが一人歩きしているようで、何も検討せずに 0.75 あるいは 0.7 としている人もいる。
posted by TASS設計室 at 09:14| 構造設計

2018年05月22日

式の成り立ちを理解する

構造計算は式の成り立ちを理解する。
鉄骨部材の強度を少し上げることを指示したら、応力計算からやり直さなければならないと言った人がいる。
断面二次モーメントとヤング係数は変わらないので、応力計算は、やり直す必要がない。
また、建築物ではないが、JISで風力係数を0.6倍にすることができる構造があり、作用する風圧を0.6倍にする際、骨組みに作用する風圧のみを0.6倍とし、屋根面に作用する風圧は1.0倍と判断した人もいる。
速度圧を求める式に 0.6 という数字があり、それを上記の 0.6 と勘違いしていた人もいる。
こうなったら、一貫計算プログラムを作り、数値入力だけを行うようにするしかない。
こんな状態だから、監督官庁の技官と話しができないのである。
posted by TASS設計室 at 03:52| 構造設計

2018年05月13日

細い部材の接合部の設計

細い部材の接合部が原因で障害が起きているかもしれない。
太陽光パネルの積雪による事故が日経電子版に出ていたが、応力や変形の他に、接合部が原因かもしれない。
どのような構造にも言えることだが、縦方向や横方向の不連続部分の設計が難しい。剛性が急激に変化するからだ。
植物工場の栽培棚も細い部材で設計されるが、全体が軽量で、建物内に設置するため、風圧を受けないことが幸いである。
減反政策の改正で、減反の補助金が廃止されるらしいので、農業が活発になる気配を感ずる。都心に輸送するので、群馬県・栃木県に注目する。
細い部材と言えば、軽量鉄骨造、木造軸組工法、スチールハウスや2x4工法も同様で、建物の規模拡大に向けて研究されている。木造の構造計算プログラムは、柱の軸方向変形を考慮した応力解析ができることが必須条件になる。
posted by TASS設計室 at 08:39| 構造設計

2018年04月27日

RC造の耐震補強は、ハイブリッド構造

RC造の耐震補強は、ハイブリッド構造である。
外付けフレームで補強設計を行った際、外付けの柱の軸方向変形が無視できないことを知り、角形鋼管の中にコンクリートを詰め、CFT構造とした。この考え方は、木造の中高層建築にも使えると思う。
RCの柱梁の間に鉄骨ブレースを入れることもハイブリッド構造だが、最初は、この方式には異論が出ていたそうだ。耐震診断は1968年に日米共同研究から始まったそうで、当時の研究者の講義を受けたことがある。
木造の高層化に伴い、中低層の構造にも、ハイブリッド構造が増加するに違いない。RC造と木造、S造と木造の接合部の設計、両者の剛性の違いの評価が設計のポイントになる。
posted by TASS設計室 at 18:26| 構造設計

2018年04月26日

外壁のALCが耐力壁

鉄骨造の建物で、外壁のALCを固定している場合、震度5程度の地震までは、外壁のALCが耐力壁になるようだ。
通常はロッキングかスウェイで設計するが、昔の建物は、完全に固定している。接合部が破壊するまでは、耐力壁として効果がある。
そういえば、H型鋼を使ったラーメンの弱軸方向に、構造用合板の耐力壁を設けたことがある。究極の経済設計だった。
posted by TASS設計室 at 09:44| 構造設計

2018年04月25日

鉄骨造の耐震診断

鉄骨造の耐震診断は、感覚がつかめないところがあり、そのデータを利用して新築として計算することにした。
その結果を踏まえて診断する。二度手間になるが、納得できる答えが出る。
構造システムの DOC-S で診断しているので、形状データは BUS-6 で読み込める。多少の修正は必要だが、立体解析ができる。
建設当時の応力計算は、固定法とD値法で計算されていたと思われるが、平面や立面形状が複雑なので、応力計算は苦労したに違いない。

posted by TASS設計室 at 12:37| 構造設計

2018年04月23日

日の字柱の建物

日の字柱の建物は、角形鋼管の柱の建物と比較すると、Is値が半分程度になる。
保有水平耐力は、それほど落ちなかった。カバープレートが効く方向のほうがIs値が大きく出た。
部材種別や、ヒンジのでき方を比較している。
補強は難しそうだが、枠付きブレースを入れることを考える。S造だが、1階はRCの耐震壁で補強するのも良いかもしれない。

posted by TASS設計室 at 23:16| 構造設計

挟み撃ち

1つの建物の構造計算を行う場合、何通りもシミュレーションすることがある。数学で真の値を直接求めることが難しい場合は、その前後の計算を行い、挟み撃ちにすることがあるが、その要領である。
構造計算とは、そんなことも行うので、単なる作業時間だけでは構造計算費用を決めることができない。
一発で答えが出れば良いが、そのような建物ばかりではない。
posted by TASS設計室 at 22:53| 構造設計