構造設計は、出来れば今後のRCや鉄骨、木造等
で自信が付くと思いますので、是非~力を入れて~
くださいっ!!
ヽ(^▽^)人(^▽^)人(^▽^)ノヽ(^▽^)人(^▽^)人(^▽^)ノ
7.構造設計
■許容応力度計算
まず、許容応力度計算の概要とは・・・
建物を構成する材料に働く応力度を仮定荷重や
地震力、風圧力等により算出し、
その力に対して、材料が元々持っている耐力を
設計基準強度(F)とし、それに安全係数(各構造
により数値は違いますので・・)を掛けてそれを
許容応力度と呼び(表などで数値は既出・・)、
各応力度が、許容応力度を越えないように使用部材
等のレベル?を上下させる事・・・だと思いますが・・。
要するに、各応力度が許容応力度以下であればよい
のだと思います。
ちなみに、関係あるかどうか・・なのですが、
後で出てくる”保有水平耐力計算”の考え方は、
建物全体の持っている最後の力?保有水平耐力
に対し、大地震に対して安全を保有するのに必要
な各階各方向の最小限水平耐力である必要保有
水平耐力(Qun)をDs・Fes・Qudを掛けて算出し、
比較して各階の最後の力が上であればOK!
といった所なのでしょうか。
大雑把なもので、すみません~。
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■荷重及び外力
長期の応力を検討する際、固定荷重と積載荷重
(多雪区域では積雪荷重)を考慮します。
DL、LL、TLという記号?がありますが、参考までに
DL・・・DEAD LOAD(固定荷重)
LL・・・LIVE LOAD(積載荷重)
TL・・・TOTAL LOAD(合計荷重)
です。(総合さんのテキストには載って・・・?)
積載荷重
ワシの場合、積載荷重は一通り暗記しましたよ。(やっと!)
ですが、今は殆ど覚えてません~。
せめて床の構造計算用だけでも暗記できれば、心強い?
廊下、階段等の積載荷重は連絡する室の種類により(c~e)
eのその他の数値とします。
また、屋上やバルコニーは、学校又は百貨店にあっては
dの百貨店の売り場の積載荷重とします。その他は住宅等
と同じ数値です。
柱又は基礎の垂直荷重による圧縮力を計算する場合において
支える床の数に応じ、0.95~0.6の範囲内の数値を掛けて
鉛直荷重を低減する事ができます。(8段階)
ただし、劇場や映画館等は対象外になりますので、御注意を。
積雪荷重
屋根に雪止めがある場合は、勾配による低減を受けられず、
100%荷重で検討します。それ以外は・・・
60°をこえれば積雪荷重がゼロ。(スッゴイ急勾配ですよ!)
それ以下の範囲内ではμb=√cos(1.5β)の式で低減係数を
算出します。(βは屋根勾配で単位は度)
例えば、10寸勾配でμb=√cos(1.5×45°)=0.618・・。
一般地域の積雪量が50㎝の区域で、
50㎝×20N/㎡=1000N/㎡×0.618
=618N/㎡になります。(多分・・・)
風圧力
速度圧の計算は、最初、速度圧と風力係数を分けて考えると
簡単かと・・。
まず速度圧。q=0.6EVo2をバラし、EとVo。
Eは速度圧の高さ方向の分布を示す係数で、ErとGfに
更にバラし、平均風速の高さ方向の分布係数Erについては
告示1454号に記載され、地表面粗度区分のⅠ~Ⅳ区域
により、しかも高さにより(Ⅰ~Ⅲの区域は5m以下か超か)
数値が変わります。
(地表面粗度区分は、Ⅰが都市計画区域外の平坦地で、Ⅳ
が都市化が極めて著しい都市部などです。通常はⅢ?)
Gfはガスト影響係数の事で、上記と同様に地表面粗度区分
と高さ(最高高と最高軒高の平均値)によって求めます。
ちなみに、求めた数値は、高さが同じとした場合に、Erは
市街地の方が小に、逆にGfは市街地ほど大になります。
Voの基準風速は、30m~46m(沖縄等)のうち、地域により
それぞれ決まっています。
(稀発の暴風時の地上10mでの10分間の平均風速に相当)
風力係数(Cf)
Cpe及びCpiともに、建物等の形状により数値は異なり、
CpeからCpiを差し引き、求めます。
交番応力は風向きの直角方向に働かせようとする風圧力で
細長い建築物等はその両側に渦巻きが発生し、影響を与え
長波長の横揺れを起こす原因となります。
超高層建築物の耐風設計は、地震力でなく風圧力により決定
される事もあるそうです。
次ぎは地震力・・と行きたい所ですが、長くなった為、次回に・・。