2017年11月16日

Aiの精算

告示1793号第3の但し書きで、Aiを精算することができる。
固有値解析を行い刺激係数を求め、SRSSで求める。
(技術基準解説書P.591参照)
今後は、固有値解析や時刻歴応答解析の出番が増える気がする。
保有水平耐力計算を行うよりも、時刻歴応答解析を行い、断面検定を行うほうが理にかなっていると思う。
posted by TASS設計室 at 17:26| 構造設計

2017年10月31日

外壁の増し打ちは増築

耐震改修で外壁の増し打ちを計画すると面積の増加になり、増築とみなされ、既存遡及が発生する。
元の壁が150mmで、その外に200mm増し打ちする場合、壁芯の位置が100mm外にズレる。それが増築とみなされる。こんな判断は勘弁してもらいたい。補強させたくないとしか思えない。
目的は建物を倒壊させないことである。
posted by TASS設計室 at 11:15| 構造設計

2017年10月20日

保有水平耐力計算の次は時刻歴応答解析

保有水平耐力計算の次は時刻歴応答解析を行うようになる。
中国の書店に行ったとき、振動解析の本がたくさん並んでいた。世界的にみると、そのほうが主流かもしれない。
保有水平耐力計算は日本独自の設計法と思うが、限界耐力計算は難しすぎて設計する気がしない。
何故、時刻歴応答解析が伸び悩んでいるのだろうか。
解析ツールが充実し、考え方が分かりやすいので、もっと普及しても良いと思う。
壁式構造は、有限要素法で壁を解くこともできる。
midas iGen, eGen を動かしていたら、こんなことが思いついた。

posted by TASS設計室 at 20:13| 構造設計

地震時の水平力

通常の設計では地震時の水平力はAi分布で求めるが、固有値解析や時刻歴応答解析を行ってみたら、水平力はAiより小さくなることが確認できた。
上層が重い場合や硬い場合は、そうもいかないそうだが、そんな建物は珍しい。
時刻歴応答解析を行ったほうが経済的な設計ができそうだ。
保有水平耐力計算では塑性化することを許容するが、時刻歴応答解析を行う場合、大地震時の塑性化の範囲については、層間変形角に制限を設けて計算するそうだ。
地下1階がRC造、1階がSRC造、2〜9階がS造という建物を設計したとき、構造システムのDAPを使って串団子のモデルで検討したが、結局、Ai分布で計算すれば良いことが分かっただけであった。
地震波はBCJなどからエクセルのデータをダウンロードし、プログラムに読み込んで使う。

posted by TASS設計室 at 11:15| 構造設計

2017年10月12日

2つの構造計算プログラムの連動

開発元が異なる2つの構造計算プログラムを連動させて計算している。
具体的には、構造システムの「BUS-6」と東京デンコーの「2x4壁式」の間で、データの受渡しを行っている。
データの受渡しとは言っても、自動化することができないので、数値入力する。連動とは言えないが、関連付けて計算する。これが自動的に行えたら申し分ないが、将来的にも不可能だろう。
可能になるとすれば CSV形式でデータを掃き出し、それを別のプラグラムに取り込むことくらいだろう。
posted by TASS設計室 at 00:20| 構造設計

2017年10月11日

保有水平耐力計算に代わる計算

構造特性係数を標準剪断力係数として計算するが、構造特性係数を決めかねる場合は、1Gで許容応力度計算を行うことでも良い。
防災備蓄倉庫(平屋)の設計で、こんな考え方を採用したことがある。
posted by TASS設計室 at 11:42| 構造設計

2017年10月10日

構造設計者は、全ての構造形式を経験しよう

構造設計者は、全ての構造形式を経験しよう。
補強コンクリートブロック造は滅多に設計しないが、プロパンガス置き場とか、ゴミ置き場は設計するだろう。
基本はRC造とS造であることは言うまでもない。木造の設計は、その後のほうが良い。
RC造の耐震診断を経験すると、略算ができるようになる。
posted by TASS設計室 at 10:46| 構造設計

2017年10月06日

壁式構造の計算

壁式構造の計算プログラムは、次のものがある。
・壁麻呂
・壁式診断
・2x4壁式
・HOUSE-WL
・kizukuri-2x4
・kizukuri-steel
・Steel House Checker
応力計算要領は同じなので、2x4工法とスチールハウスは統合化できる。
荷重や計算条件を決めれば、応力計算は、2x4工法のプログラムでスチールハウスのプ計算を行っても、スチールハウスのプログラムで2x4工法の計算を行っても良い。
MIDAS で壁式構造の計算を行うこともできる。
posted by TASS設計室 at 12:21| 構造設計

2017年10月05日

初めての鉄骨造

「初めての鉄骨造」という参考書があっても良い。
建築知識のバックナンバーを探すと、特集にあるかもしれない。
昔、木造専業の設計者がRC造とS造を計算したいというので、構造システムのBUSの低層版を勧めたが、彼はより安価なプログラムを購入した。使いにくかったと思う。
使いやすさから言うと、SS−3(SS−7)、BUS−6だろう。

最近耳にするのは、木造専業の構造設計者が混構造に興味を示し、RC造やS造との混構造の計算を行いたいという。分離して計算するのは難しそうなので、一体化して計算できるプログラムが必要だ。
東京デンコーの「2X4壁式」なら、WRCと2X4の混構造の計算ができる。しかし、まだ開発途上のプログラムだ。
小規模建築の設計を行っている人にとって、RC造とS造の設計は必須のアイテムだ。いきなり混構造ではなく、RC造だけ、S造だけの設計を経験し、その後に混構造を設計すると良い。
posted by TASS設計室 at 14:45| 構造設計

鉄骨造の構造計算ルートはルート3が原則

いつまで経ってもSHC(スーパーホットコラム)が定着しない現状では、鉄骨造の構造計算ルートはルート3で行うほうが経済的だ。柱梁の耐力比に煩わされずに設計できる。
BCR295の150角や175角は、材料の価格が割高なので、200角を使ったほうが安くなる。
多くの審査機関ではルート2の審査を行うことができるので、ルート2でまとまるものは、ルート2を選択する。
ルート1にまとめることだけを考えないほうが良い。
posted by TASS設計室 at 14:02| 構造設計

建築計画は総合的判断

建築計画は総合的判断が要求される。
どうも、木造建築の人たちは、何でも木造にしたがる傾向にある。
全てを理解して判断するなら良いが、木造以外を丸投げすることを考え、検討が疎かになっている。
夢を膨らませて立派な計画を行い、予算調整に四苦八苦している人を見かける。
そんな時は、設計時に落としどころを考えておくと良い。
地下は工事費がかかることを念頭におき、経済効果の低い地下室の計画は控えるべきだ。
事務所や倉庫など、収納部が必要な時は、階高を高くしてラックなどで収納スペースを増やす手もある。
階高を高くしても、容積には影響ない。

posted by TASS設計室 at 09:19| 構造設計

2017年10月04日

「渡辺邦夫日曜学校」

「渡辺邦夫日曜学校」
http://www.sdg.jp/j_announce_wat_sunday_school.htm
海外で活躍されている構造設計の第一人者、渡辺邦夫氏の話しを聞いてみたい。
僕が建築構造士の試験を受けた際の面接官の1人が渡辺邦夫氏だった。もう1人は、当時の建築構造技術者協会の会長の大越俊男氏であり、今でもマンションの耐震診断の関係で相談に伺うことがある。
渡辺氏の豪快な話しかたが印象に残っている。
posted by TASS設計室 at 11:01| 構造設計

鉄骨造が増加

小規模建築では、鉄骨造が注目されている。
コストパフォーマンスが良く、工期も短いことにメリットがある。
外壁はALC、アスロック、イソバンドなどが定番だが、準耐火構造で良ければ、木下地でサイディングという方法もある。
構造計算ルートは、ルート3が経済的な設計になる。
posted by TASS設計室 at 10:37| 構造設計

2017年09月30日

現用の構造計算プログラム 2017年10月

現用の構造計算プログラム 2017年10月
■ 一貫計算
(01) BUS-6/BUS-5【RC・S・SRC 一貫計算】(構造システム)
(02) BUS-基礎【同上 基礎・杭の計算、液状化の検討】(構造システム)
(03) SS-3【RC・S 一貫計算 制限版】(ユニオンシステム)SS-7にバージョンアップせず
(04) midas eGen
(05) midas iGen
(06) midas Drawing
(07) HOUSE-WL【WRC 一貫計算、保有水平耐力含まず】(構造システム)
(08) 壁麻呂【WRC 一貫計算、保有水平耐力】(東京デンコー)
*何でいまだに壁麻呂か、と言われるが、捨てがたいプログラムである。
平均剪断応力度法で応力計算を行っている。これは壁式構造の基本。

■ 耐震診断
(09) DOC-RC/SRC【RC/SRC 耐震診断】(構造システム)
(10) DOC-S【S 耐震診断】(構造システム)
(11) DOC-3次診断(構造システム)
(12) 壁式診断【WRC 耐震診断】(東京デンコー)

■応力解析、振動解析
(13) DAP【質点系地震応答解析】(構造システム)
   全く使っていない。
(14) FAP-3【任意形状立体骨組応力解析】(構造システム)
   柱の中折れなど、BUS-5 で計算できない部分を検証することが目的。
   しかし、BUS-6ではモデル化できる範囲が広がった。
(15) SuperBuild FEM【FEM解析】(ユニオンシステム)
   スチールハウスの基礎の設計に使うことを考えている。
(16) Free Structure【平面・立体骨組応力解析】
   全く使っていない。
(17) SPACE(フリーソフト、研究用)(名城大学村田研究室)
http://wwwra.meijo-u.ac.jp/labs/ra007/space/index.htm

■ 二次部材、断面計算
(18) MED-3【RC/SRC/S造および木造集成材の断面計算】(構造システム)
   FAP-3 のデータを読み込んで計算する。
(19) KT-SUB【RC・S 二次部材、梁の横補剛の計算】(構造システム)
   二次部材の計算の主力プログラム
(20) RC二次部材【東京デンコーのRC二次部材の計算】(東京デンコー)
   コンパクトなプログラムで、出力が簡易

■ 木造・スチールハウス
(21) HOUSE-ST1【木造軸組工法】(構造システム)
   軸組工法の主力プログラム
   FAP-3 と連動する可能性あり
(22) HOUSE-DOC【木造 耐震診断】(構造システム)
   軸組工法・2x4工法・伝統工法の計算ができ、データの入力方法が面白い
(23) 2X4壁式【2X4 一貫計算、保有水平耐力、基礎、トラス】(東京デンコー)
   2x4工法の主力プログラム
(24) kizukuri-2x4 適用範囲が限られる
(25) kizukuri-steel(ガイアフィールド)
(26) Steel House Checker(ガイアフィールド/C-NET)
(27) KIZUKURI バージョンアップせず

■ 地盤、擁壁
(28) 地盤改良および円弧すべりの計算(フォーラム8)旧バージョン
(29) 擁壁の構造計算(横浜市型)
(30) 小規模建築用地耐力および液状化の検討
EXCELのシェアウェアを改良して使っている。

posted by TASS設計室 at 12:27| 構造設計

2017年09月29日

スチールハウスは鉄骨造か

枠組壁工法建築物構造計算指針(2007年)と薄板軽量型鋼造建築物の手引き(第2版)を比較する。
スチールハウスは2x4工法のスタッドを薄板軽量型鋼に置き換えたものだが、構造計算では鉄骨造に分類され、ルート1で計算するためには、3階建て500uという制限がある。ルート2の計算は認められず、ルート3の計算が要求される。鉄骨造のルート1は、標準せん断力係数が0.3なので、2x4工法の1.5倍の水平力で計算することになる。
2x4工法は反曲点高比を0.5とするが、スチールハウスは1.0である。
荷重や外力が同じようなものなのだから、応力計算や構造計算ルートも同じで良いのではないだろうか。
スチールハウスに鉄骨造というレッテルを貼ることが適切だろうか。

posted by TASS設計室 at 20:48| 構造設計

混構造の応用問題

混構造の応用問題について書くことにする。
ひとくちに混構造と言っても、荷重条件は様々であり、1階の偏心が上部構造に影響を及ぼすこともある。
したがって、1階の偏心率は 0.15以内に収めるほうが良い。
posted by TASS設計室 at 18:19| 構造設計

平面的な異種構造

平面的な異種構造は避けられる傾向にあるが、斜面地の建物など、必然的に平面的な異種構造になる場合がある。
部分地下の建物の場合、杭基礎と直接基礎を併用することもある。

平面的にRC造と木造を、エキスパンションを設けずに接続することや、木造の一部に鉄骨フレームを用いることもある。斜面地の木造建築では、コンクリートの壁と木造の耐力壁が同一階に混在することもある。
これらだけではないが、建築計画は柔軟に考えたほうが良い。

ある建物では、廊下の長手方向の中央にエキスパンションジョイントを設けたことがある。
これはスチールハウス(鉄骨造)で建物全体が500uを超えたため、消極的な理由から構造を分離したのだが、仕上に工夫した。
エキスパンションジョイントの詳細設計は、仕上も含み、構造設計者が行った。


posted by TASS設計室 at 15:14| 構造設計

2017年09月26日

ルート2の計算を見直そう

全ての構造形式に言えることだが、ルート2の計算を見直そう。
鉄骨造はルート3が圧倒的に経済的だが、RC造のルート2は、制約があるものの有利なこともある。
極論すれば、構造特性係数 0.55 を標準剪断力係数として、ルート1で計算してしまうことも可能だ。
木造(2x4工法を含む)3階建てなら、軒高9mを超えてもルート3ではなく、ルート2でまとめることも可能だ。
こちらのほうが理にかなっている。
スチールハウスは、荷重や外力は2x4工法と同じようなものだが、鉄骨造に分類されてしまうので不利な状況に追い込まれている。しかも、ルート2の計算は許されていないので、いきなりルート3になる。
2x4工法もスチールハウスも、保有水平耐力計算方法に難しさがある。理想的な構造計画なら成り立つが、好き勝手にプランニングされるとお手上げだ。
posted by TASS設計室 at 10:21| 構造設計

2017年09月10日

類似する構造

下記の構造は類似している。
・壁式鉄筋コンクリート造
・補強コンクリートブロック造
・RM造
・軽量鉄骨ブレース構造
・木造軸組工法
・2x4工法
・スチールハウス
これらを、ひと通り設計すると理解が深まる。

posted by TASS設計室 at 12:18| 構造設計

2017年07月07日

小規模鉄骨造の柱は 175角 か 200角 か

小規模鉄骨造の柱は 175角 か 200角 か
BCR295だが、175角の柱は200角より値段が高いそうだ。175角で設計したが、200角に修正することになった。
流通量が少ないからだろう。
posted by TASS設計室 at 08:59| 構造設計