2022年06月27日

杭と基礎梁の計算

壁式構造で杭基礎の建物の計算をBUS-6とBUS基礎で行う。
杭と基礎梁の計算を行う際に、上部構造の応力を基礎梁に対する特殊荷重として入力する。
これがうまくいくと、WRC造や2x4工法の建物の杭基礎の計算が楽になる。
posted by TASS設計室 at 23:46| 構造設計

杭頭モーメントの曲げ戻し

杭頭モーメントの曲げ戻しの計算は、分離モデルで計算することもあれば、一体計算にすることもある。
RC/SRC/S造なら、BUS-6とBUS基礎を用いて一体計算ができる。これが普通になった。
どこが杭頭かといえば、杭は柱の延長だから、基礎梁芯の高さを杭頭にしてもよいのではないか。それを基礎梁に配分する。
Changの式で杭頭モーメントを求める際、杭頭であろうと、基礎梁の高さの芯であると、同じことではないか。
杭に作用する水平力に基礎梁成の2分の1を乗じた付加曲げを考慮することは、安全側ではあるが、やり過ぎではないか。
posted by TASS設計室 at 22:56| 構造設計

2022年06月26日

応力が集中するところに梁を入れない

短スパンの梁で剪断力が過大になるところに梁を入れないと、変形は大きくなるが納まることがある。
その代わりにスラブを厚くするか小梁を入れる。
数字の辻褄合わせだが、構造計算にはそんなところがある。
昔ながらのD値法で計算すると違った答えになる。
長期荷重時の応力は固定法で計算するが、これができる人は少なくなった。

posted by TASS設計室 at 11:06| 構造設計

2022年06月21日

配筋図ではなく鉄筋の並べ方

配筋図ではなく鉄筋の並べ方の図が必要になった。
X-Y座標系が理解できていない。
小学校3年生にも分かるプラモデル組み立て説明書のような図面にしなければならない。
posted by TASS設計室 at 08:43| 構造設計

2022年06月13日

鉄骨造のルート1の計算は、標準せん断力係数0.3

鉄骨造のルート1の計算は、標準せん断力係数0.3で計算している。
つまり、標準の1.5倍の地震力で計算している。簡単だけど、無駄な計算と思いませんか。
ブレース構造でルート2ならβ割増し1.5を考慮するから同じことになるが、ラーメンでも水平力を1.5倍にしている。
これを承知しているなら、ラーメン構造ならルート3でしょう。
ルート1の条件に合うからと言って、ルート1で計算することはない。
posted by TASS設計室 at 14:12| 構造設計

2022年06月12日

鉄骨造4階と木造4階、どちらが自由度が高いか

鉄骨造4階と木造4階、どちらが自由度が高い設計が可能か。
平面的に斜め軸が有ったり、吹抜があり建物が2分されることもある。
外部鉄骨階段が付く場合もある。
狭小地の4階建ては、塔状比が4を超えることや、浮上りが生ずることもある。
僕は木造の塔状比は2.5を限界と考えている。建物の重心位置での塔状比である。
短辺方向のスパン 4.55mで高さ11.375mである。ここで言う高さは一次固有周期計算用の高さである。
剛床が成り立たない場合は、独立水平変位を設定して計算する。こんな時S造は柔軟に計算できる。
軸組工法4階建てを好んで設計する人がいるが、条件によってはルート2で計算できるという利点がある。
軽量鉄骨造が比較に出てくるが、鉛直ブレースの配置が適切で、1階から3階まで柱を通すことができ、鉄骨建て方が一気に3階まで可能なら軽量鉄骨造もよい。丘立ちの柱が少ないことが条件となる。2階建てなら柱通しにすることが定石だ。基礎は布基礎で、部分的な浮上りを許容する。
@2x4工法【ルート3】
A軸組工法【ルート2またはルート3】
B軽量鉄骨造(建て方を考えると3階建てまでが妥当)【ルート1】
C鉄骨造【ルート3】
D壁式鉄筋コンクリート(WRC)造【ルート1】
E混構造(1階WRC、2〜4階2x4工法)【ルート3】
posted by TASS設計室 at 19:40| 構造設計

2022年06月11日

小規模鉄骨造はルート3に限る

小規模鉄骨造はルート3で計算するに限る。
構造設計一級建築士の関与が必要だが、構造設計一級建築士の資格を持たなくても、誰かにハンコを押してもらえば済むことである。木造専業でRC造やS造の保有水平耐力計算に慣れていない人でも、構造設計一級建築士の試験に合格している。
二次部材の計算書や図面は作成することができるだろうから、架構の計算のうち、保有水平耐力計算の部分だけをチェックしてもらえば済むのではないか。審査機関や適判からの質疑応答も含み、出来る人に頼めば済む。
保有水平耐力が出ないという相談を受けるが、基礎梁の終局耐力が不足し、基礎梁にヒンジができていることが殆どであった。
posted by TASS設計室 at 10:44| 構造設計

1件1葉

一品一葉図面とは、ひとつの部品または組立て品の図面を作成するときに、1枚の製図用紙に描き切った図面のことをいうが、図面以外でも1件1葉の表現にしてファイリングしていたことを想い出した。
大きな現場で複数の人が資料を参照する際に便利だった。
未解決の疑問点は、関連資料を加え、こんな方法でファイリングする。
「建築構造問題快答集」もそのようなものを集めたものである。
posted by TASS設計室 at 10:20| 構造設計

2022年06月09日

特定緩勾配屋根

特定緩勾配屋根
・多雪区域以外の区域にある建築物(垂直積雪量が15cm以上の区域に限る)
・以下の屋根を有する建築物
・大スパン(棟から軒までの長さが10m以上)
・緩勾配(15度以下)
・屋根重量が軽い(屋根版が鉄筋コンクリート造又は鉄骨鉄筋コンクリート造でないもの)
うっかりすると、チェック漏れになる。
気にしていなかったが、木造の構造計算プログラムで対応していたか確認する。
posted by TASS設計室 at 16:38| 構造設計

2022年06月04日

吹抜で二分される建物

吹抜で二分される建物の補強計画が始まった。
剛床が成り立たない建物には吹抜で左右に分離されたもの、ロの字もあればコの字もある。
今回はコの字で、それが階段・エレベーターを挟んでL型とI型に分かれている。
さて、どう始末するか。
鉄骨造のビルを連結した耐震改修を行った経験があるが、今回は中間階の吹抜に鉄骨で水平ブレースを組むことにする。発注者が構造設計者に依頼したことが正解だ。この他にも意匠設計者を経由しない仕事がある。
posted by TASS設計室 at 18:41| 構造設計

定性的に理解して略算でチェックする

構造審査係りは、定性的に理解して略算でチェックする。
判定員の試験のようだが、これができないと審査係りは失格である。
1対1で照合できるような計算書が分かりやすいが、それを見て遡ることができなければ審査係りは無理で、チェックマン程度の補助員である。

下記は「建築構造設計べんりねっと」から拝借した。
https://arc-structure.sakura.ne.jp/report31.htm?fbclid=IwAR0IiGSnBaJ12Tj8cg__ZNv34nzfxMX_XK7iPPhiE9B7nrniZBx23CNHlMs
posted by TASS設計室 at 09:20| 構造設計

2022年05月29日

塔状比4を超える建物

塔状比4を超える建物の計算を行っていた。BUS-6とBUS基礎を使って杭も連動して計算する。標準せん断力係数を0.3として転倒の検討を行うので、杭の引抜力が勝負になる。
この塔状比は重心位置での塔状比で判断する。
単独のエレベーター架構の場合、塔状比が6を超える場合もあったが、建物の場合は現実的ではない。
posted by TASS設計室 at 10:14| 構造設計

2022年05月21日

平均せん断力法

壁式鉄筋コンクリート造の応力計算で、平均せん断力法は古いという人がいる。
しかし、壁式構造の応力計算は、平均せん断力法が適しているのではないか。2x4工法、木造軸組工法でも同様である。
軽量鉄骨造の認定工法では1Pの耐力パネルを標準としているが、同じ断面の鉛直ブレースを配置する場合、1Pを2つ並べる場合と柱間隔が2Pの場合では負担する水平力が異なるが、単純に2倍にしている。
軸組工法のスジカイも同様の考え方である。これも平均せん断力法である。この程度の計算で十分と考えている。

東京デンコーの壁麻呂・壁式診断・2x4壁式3 の三つ子のプログラムは、使い勝手が類似している。混構造の計算は2x4壁式3で行うが、これは大変便利だ。1FをWRC造・2〜5Fを2x4工法という建物の計算も一発で可能だ。タイロッドの計算にも対応している。
僕は壁式鉄筋コンクリート造単独の場合、元祖「壁麻呂」は使わず、構造システムの「HOUSE-WL」を使う。
posted by TASS設計室 at 09:15| 構造設計

2022年05月19日

いきなり施工図

構造図はコンクリート施工図にしてしまうほうが分かりやすい。
躯体開口という概念がなく、建具枠の納まりを理解せず、ただ窓やドアが付いているくらいにしか考えていない意匠設計者がいる。建具寸法のチェックも、構造設計者が行い、建具の寄り寸法決定も枠まわりのディテールを決めてから行う。フリーハンドでディテールを描かせると描けない意匠設計者も少なくない。
山留の位置や余掘りなど、施工に関することも記載する必要がある。
仮設工事から、コンクリートの打設が終わるまで、構造設計者が関与する必要がある。
posted by TASS設計室 at 13:21| 構造設計

2022年04月16日

構造図は施工図

小規模なRC造の場合、施工会社がコンクリート施工図を作成することができないところがあるので、構造図の作成段階から施工図にしてしまった。
施工図レベルで書き込むと、余計なものまで審査の対象になることを嫌がる構造審査係りもいるが、二度手間を省く意味がある。意匠設計者に見よう見まねでコンクリート施工図を描かれるよりマシだと思う。
型枠・鉄筋の打合せに参加したこともある。現場監督よりも型枠・鉄筋の職長のほうが話しが分かる。

こんなことになるのは現場監督が鉄筋コンクリート造に慣れていないことが原因だが、鉄骨造の場合は、鉄骨が工場から現場に運ばれてくるまで待つだけの現場監督も少なくない。
プレファブ建築以外でも、建築のプラモデル化が進んでいる。
posted by TASS設計室 at 08:47| 構造設計

2022年04月14日

杭基礎

杭と基礎梁まで一貫計算で通せる構造なら、杭の計算と杭頭モーメントを基礎梁に曲げ戻す計算までシームレスに連動するが、上部構造が壁式鉄筋コンクリート造や木造の場合で支持杭を採用する場合、BUS基礎と連動するように計算できないだろうか。
上部構造が木造で、最下部がラーメン構造のとき、上部構造の軸力を受ける位置に梁を設け、梁に対する特殊荷重として上部構造の地震時の荷重を入力したことがある。基礎梁だけの場合にも使えそうだ。
鉄骨メーカーが上部構造を計算した建物の基礎をエクセルで計算したことがあるが、結構手間がかかった。
その時に使ったエクセルのシートを再利用すると、次回は少し進歩する。

木造4階建てで杭基礎を採用する場合、上部構造の計算を受けて、杭と基礎梁の計算ができると効率的だ。
どの会社のプログラムも、木造や壁式構造で杭基礎を採用する場合の計算がイマイチである。
木造あるいは混構造の4階あるいは5階建ての場合、狭小地に建てることがあり、引抜力に有効な杭を採用することがある。ニッチなプログラムを開発する会社はないだろうか。
posted by TASS設計室 at 21:14| 構造設計

2022年04月13日

手摺の水平力に対する検討(修正)

2015年02月14日に「手摺の水平力に対する検討」として書いたが、現在は120kg以上とすることが一般的である。
閲覧された記録があったので訂正する。
2人で手摺に寄りかかって夜景を見ていて、落ちないようにするというイメージだ。
デブが2人の場合は、それなりに荷重を割り増す。
手摺を設計する場合、単位長さに対して 120kg(修正前は65kg) の水平力を作用させ、長期許容応力度以内としていたが、短期許容応力度以内でも良いだろう。
RCの手摺ならシングル配筋でも十分な強度がある。
アルミやスチールの手摺の場合は、脚部の納まりが重要で、差し込む支柱の内側および外側に鉄筋(D10)を通す幅が必要になる。立上りの幅は、かぶり厚さ、仕上げのフカシも含めると 200〜220くらいは必要になる。
posted by TASS設計室 at 10:55| 構造設計

2020年05月27日

推定強度を計算する際の標準偏差

材料の試験データから推定強度を求める場合、工業製品と建築では計算方法が異なることが分った。

機械屋さんは偏差値を標本分散で計算し、平均値-3σで推定するが、建築の場合は不偏分散で平均値-σ/2で計算している。耐震診断の際のコンクリート強度は試験体を3本以上採取し、後者で計算する。

サンプル数が少ないが試験結果のばらつきが少ないので、僕は後者が適切と考えている。

https://seihin-sekkei.com/calculation-t…/standard-deviation/

標本分散と不偏分散

https://stats.biopapyrus.jp/stats/var.html
posted by TASS設計室 at 07:57| 構造設計

2020年05月09日

倉庫の設計

平屋の倉庫(約3,000m2)の設計で、H-350x175の間柱と間柱の間にブレースを入れたら、柱脚が浮上り、アンカーボルトのせん断耐力が不足する。ベースパックを使ってみたが、それでも不足する。ブレースの断面を下げてゆき、Qu/Qun をギリギリまで下げても、ちょっと足りない。
柱脚を下げて、スラブのコンクリートの支圧でせん断力を処理することにする。
柱は中幅の H-488、H-588 である。

posted by TASS設計室 at 09:35| 構造設計

2020年04月24日

2x4工法の壁を鉄骨造の耐震壁に利用

2x4工法の壁を鉄骨造の耐力壁に利用することを考える。
木造軸組工法との組合せも良いだろう。
木造軸組み工法の柱と梁の一部に鉄骨を使う方法もある。
構造特性係数が 0.3〜0.35 にすることができ、ルート2で計算する場合でも
ブレース構造のβ割増し 1.5 が不要になる。
mono-H工法と併用することも考えられる。
小屋組みと床に 2x4工法 の部材を使うことで軽量化できる。
水平構面は鉄骨との接合を工夫することで、水平ブレースを省くことができる。
され、こんな構造計算指針はできるだろうか。
鉄骨の設計者が、軽量化、コストダウンの手段として使う可能性がある。
posted by TASS設計室 at 20:56| 構造設計