2018年04月22日

現用の構造計算プログラム 2018年4月

現用の構造計算プログラム 2018年4月
■ 一貫計算
(01) BUS-6【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。
平均せん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
★は機能に不満がある

■ 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 15:56| 構造設計

保有耐力計算と耐震診断

RC造の保有耐力計算と耐震診断を日常的に行うと、応用範囲が広がる。
木造(2x4工法、スチールハウスを含む)専業の構造設計者の多くは、使っている構造計算プログラムが古いので、精密な計算には適さない。
その割りに、構造計算指針に紹介されている計算例は、難しいものが載っている。しかし、その詳細は記述されず、再現することは難しい。合板の耐力壁を、どのようにブレース置換するか、計算過程も示してもらいたい。
水平構面の計算でも、開口の縁の応力を考慮して計算されていると思うが、数値を追いかけきれないところがある。その理由は、簡易な計算に慣れ親しんでいる人がほとんどであり、詳しく追及する人が少ないことにある。それに加え、木造の業界はハウスメーカーが主体なので、互いにけん制しあい、情報交換を行わないことにある。
素人向けの宣伝では、いかにも素晴らしい構造だと言わんばかりのものを見かけるが、外力に対する安全率を高めれば、どのような構造体でも実現する。

木造の構造計算プログラムの作り直しが必要である。
軸組工法なら、BUS-6 や SS-7 に木造のオプション機能を追加することもできると思う。BUS-6は軽量鉄骨造にも対応しているので、木造の機能を追加することは容易だろう。立体解析を行い、軸方向の変形にも対応した計算を行うことができると、木造の高層建築に対応可能になる。SS-3 では、CSV形式のデータを使って、他社のプログラムと連携しているものがあることを聞いた。

2x4工法やスチールハウスは、壁式鉄筋コンクリート造を参考にして計算しているが、私は壁式ラーメンに注目している。紫色の厚い本を眺めている。

posted by TASS設計室 at 10:30| 構造設計

2018年04月21日

中高層木造建築はハイブリッド化に向かう

今のままでは中高層木造建築は絶望的であり、ハイブリッド化を推進することが必要である。
平面的に異種構造を組合わせ、水平力に対する強度を確保することが必要である。
非耐力壁なら、軽鉄の1時間耐火で良いことを考えると、あえて木造の耐力壁にして2時間耐火にする意味があるだろうか。
RCコアの周辺に木造フレームとするほうが良いのではないだろうか。あるいは、木造のフレームの一部に、鉄骨および座屈補剛ブレースを配置するなど、強度と靭性を考慮した設計も考えられる。
いずれにしても、純粋な木造では、限界があると考えている。
建設コストを考えると、大断面の集成材の柱やCLTを多用することは不利になる。
posted by TASS設計室 at 23:01| 木造の構造計算

スリップフォーム工法

スリップフォーム工法は、煙突の施工に使われると思っていたが、高層ビルの施工に使われており、この工法が主流であることとが分かった。
https://www.jfe-civil.com/infra/tokkou/slide.html
posted by TASS設計室 at 22:00| 構造設計

高層木造の施工

昨日のセミナーで、心棒構造の概要を受講した。僕は超高層には縁がないが、鉄筋コンクリート造のコアの周囲に鉄骨造の架構を配置する計画は、低層の建物にも応用できる。
40年近く前に、スライディングフォームで煙突を施工した現場の設計室にいた。専門の会社が施工したが、施工中の煙突に工事用のリフトで登ったことがある。
今は、スライディングフォームで先行してコア部分を施工することが定番の施工方法だそうだ。
制振構造を併用し、地震時の応答を少なくするそうだ。

スライディングフォームを2x4工法に置き換えたらどうだろう。何段でも積み重ねることができる。その外側に架構を配置すると、無足場で高層木造建築の施工が可能になる。

https://www.google.co.jp/search?q=%E3%82%B9%E3%83%A9%E3%82%A4%E3%83%87%E3%82%A3%E3%83%B3%E3%82%B0%E3%83%95%E3%82%A9%E3%83%BC%E3%83%A0%E5%B7%A5%E6%B3%95&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ved=0ahUKEwiG7ZSI18raAhVBFJQKHeDLD9kQsAQIJw&biw=1280&bih=570
posted by TASS設計室 at 15:15| 閑話休題

2018年04月20日

3通りの計算を行って、最も不利な結果を採用

3通りの計算を行って、最も不利な結果を採用することがある。
別に、3通りでなくても良いが、想定する複数の条件で計算し、最も不利な結果を採用することは、分かりやすいが不経済だ。弱点の出方が異なるので、弱点を追及して更に詳細に評価する。
コンピュータにデータをぶち込めば答えが出るような建物ではないものは、工学的さじ加減が必要だ。計算仮定に含めていない余力を数値化することを考えたい。
posted by TASS設計室 at 12:36| 構造設計

2018年04月19日

2x4工法の計算で気になるところ

2x4工法の計算で気になるところがある。
・耐力壁の長さの取り方
・保有水平耐力計算全般
・下枠のめり込み
・反曲点高比
・基礎の応力計算
・アンカーボルトのコーン破壊
・水平構面の計算
posted by TASS設計室 at 08:34| 2x4工法

2018年04月18日

木造も立体解析

木造も立体解析する時期にきたのではないだろうか。
相変わらず壁倍率という古臭い方法で計算することは止めようではないか。
スジカイと面材を混用するので、剛性や耐力の計算が難しいが、出来ないことではない。

最も可能性が高いのは、構造システムの HOUSE-ST1 で、当面は HOUSE-ST1 と FAP-3 を組合わせることだが、BUS-6 でデータを入力して FAP-3 に転送し、MED-3 で断面検定を行うというのはどうだろう。
MIDAS なら、面材をFEM解析できるが、自分としては接合部の計算に慣れていないので、トレーニングを必要とする。
BUS-6 は、FAP-3 の形状データを入力することにも使うことができる。Googleのスケッチアップで作成した立体のDXFデータをFAP-3で読み込む方法もある。

2x4工法やスチールハウスなどの壁式構造は、利用者が少ないので、機能の拡充が遅れている。ユーザーの意見を聞かず、備えるべき機能を一気に加え、ユーザーを牽引するくらいでないと、ユーザーが増加しない。
posted by TASS設計室 at 18:48| 木造の構造計算

混構造の構造計算プログラム

混構造の構造計算方法を改める時期がきた。
今までの計算例では対応できない。
上部構造
・木造軸組工法
・2x4工法
・軽量鉄骨造
・スチールハウス
下部構造
・RC造
・S造
・WRC造
これらの組合せになるが、長期荷重時、短期荷重時、終局時の上部構造の応力を、的確に下部構造に伝達する計算が行われていないことが現状である。
手計算では煩雑になりすぎて対応が難しいので、コンピュータで計算したいが、それらの組合せの計算ができるプログラムは、不完全ではあるが、東京デンコーの「2x4壁式」しかない。
保有水平耐力計算を行う場合は、終局時の計算も行わなくてはならないが、上下の建物を分離せず、一発で計算可能なプログラムは皆無である。
木造の高層化に対応したプログラムも必要だ。
集成材の柱を、マルチスプリングに置き換えて計算することができるプログラムは、国産では、構造システムのSNAP、名城大学のSPACEくらいしかないのかもしれない。
集成材の柱に鉄筋を通したものとして計算するなら、RCの柱として計算することもできそうだ。
posted by TASS設計室 at 00:00| 木造の構造計算

2018年04月17日

細い・安い・強い

吉野家の牛丼は『早い・安い・美味い』だが、特に軽量鉄骨造は『細い・安い・強い』を追求する。
解析技術が進めば進むほど、精度の良い計算ができるが、そのモデル化を理解して判断したい。
フレームの解析は分かりやすいが、面材の解析は難しい。2x4工法やスチールハウスの設計では、壁式構造、フラットスラブ、マットスラブ、ボイドスラブなどを参考にしてFEMで解析すると良いかもしれない。
ボイドスラブで有名な会社とスチールハウスの構造設計には接点がある。それに気づいている人は、何人いるだろう。
posted by TASS設計室 at 11:30| 構造設計