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耐震計算
耐震計算 ●表 1 設計用標準震度(Ks) 建築設備機器の耐震クラス 震度クラス S 震度クラス A 震度クラス B 上層階、 屋上及び塔屋 2.0 1.5 1.0 中間階 1.5 地階及び1階 適用階の区分 最上階 1.0 1.0 (1.5) 0.6 0.6 (1.0) 0.4 (0.6) 2F 1F B1 地階 ( )内の値は地階及び 1 階(地表)に設置する 水槽の場合に適用する。 上層階の定義 ・2∼6階建ての建築物では、最上階を上層階とする。 ・7∼9階建ての建築物では、上層の2層を上層階とする。 ・10∼12階建ての建築物では、上層の3層を上層階とする。 ・13 階建て以上の建築物では、上層の4層を上層階とする。 中層階の定義 ・地階、1 階を除く各階で上層階に該当しない階を中層階とする。 A. 壁掛けタイプ 3G ボックス横幅 (W) 1G Rb ● 1. 分電盤条件 盤寸法 ボルトスパン ( ) 1 縦寸法 (H) 100.0 [cm] 横幅 (W) 50.0 [cm] 深さ(D) 16.0 [cm] ボルトスパン ( ) 2 ボックス立縦寸法 (H) 重心高さ (G) 中心 総重量 (WG) 40.0 [kg] WG (盤自重) G FH FH W-F V G W-F V 横方向 縦方向 ℓ1=44.0 [cm] ℓ2=94.0 [cm] ℓ1G=22.0 [cm] ℓ2G=47.0 [cm] 盤重心までの距離 奥行方向 ℓ3G=8.0 [cm] ボルト種類及び本数 M10 nt1=ℓ1側2本、nt2=ℓ2側2本 計4本 ボルト施工方法 後打式メカニカル(おねじ形) ²×π=0.744[cm²] ボルト断面積 (A) A=(谷の径/2) ボルト許容引抜荷重(Ta) Ta=250 [kg] (表2より) ボルト許容せん断応力(τb) τb=450 [kg/cm²] ボルト取付スパン ● 2. 地震力条件及び計算 設置位置 設計用標準震度 地震地域係数 ボックス深さ (D) 設計用水平震度 ビル最上階(仮定する…表1より) KS =1.0 通常の建設設備機器条件より設定 Z =1.0 通常の電気設備条件より設定 KH = Z・KS =1.0 水平地震力 FH=KH・WG=Z・KS・WG=1×1×40=40kg 垂直地震力 FV= (1/2) ・FH=(1/2) ×40=20kg ● 3. ボルト強度の計算 ボルト 引抜力 Rb FH・ (ℓ2−ℓ2G)(WG+FV) ・ℓ3G 40× (94−47)(40+20) ×8 Rb=――――――+――――――=――――――+―――――― ℓ2・nt1 94 × 2 ℓ2・nt1 94 × 2 =10.0+2.55 =12.55[kg/本] 2 402+(40+20) FH2+(WG+FV)2 Q=――――――――=――――――――=18.03 [kg/本] n 4 Q 18.03 ボルトせん断応力 τ=―=―――=22.97 [kg/cm2] A 0.785 τ ボルトせん断力 Q 400 ● 4. アンカーボルトの判定 判定項目 ボルト 引抜力 Rb 判定内容 許容ボルト引抜力 Ta 250 [kg] 結果 アンカーボルト 問題 > 引抜力 Rb なし 12.55 [kg] ボルト 許容ボルトせん断応力 アンカーボルトの 問題 せん断応力 τb > せん断応力 τ なし 2 2 450 [kg/cm ] 22.97 [kg/cm ] τ B. 自立タイプ ボックス深さ ボックス横幅 (W) ● 1. 分電盤条件 盤寸法 (D) 縦寸法 (H) 190.0 [cm] 横方向 縦方向 ℓ1=122.0 [cm] ℓ2=16.0[cm] ℓ1G=61.0 [cm] hG=95.0 [cm] 盤重心までの距離 奥行方向 ℓ3G=8.0[cm] ボルト種類及び本数 M12 nt1=ℓ1側2本、nt2=ℓ2側2本 計4本 ボルト施工方法 後打式メカニカル(おねじ形) ボルト断面積 (A) A=(谷の径/2)²×π=1.07[cm²] ボルト許容引抜荷重(Ta) Ta=670 [kg] (表2より) ボルト許容せん断応力(τb) τb=450 [kg/cm²] 横幅(W) 140.0 [cm] ボルト取付スパン 深さ (D) 35.0 [cm] 中心 ボックス縦寸法 (H) 重心高さ (G) WG (盤自重) 総重量 (WG) 200.0 [kg] G FH G W-F V hG W-F V FH ● 2. 地震力条件及び計算 3G ビル最上階(仮定する…表1より) KS =1.0 通常の建設設備機器条件より設定 Z =1.0 通常の電気設備条件より設定 KH = Z・KS =1.0 設置位置 設計用標準震度 ボルトスパン ( 1 ) ボルトスパン ( 2 地震地域係数 ) 設計用水平震度 水平地震力 FH=KH・WG=Z・KS・WG=1×1×200=200kg 垂直地震力 FV= (1/2) ・FH= (1/2) ・200=100kg ● 3. ボルト強度の計算 ● 4. アンカーボルトの判定 FH・hG− (WG−FV) ・ ℓ3G 200×95− (200−100) ×8 19000−800 Rb=―――――――――=――――――――――=――――― 16×2 32 ℓ2・nt1 =568.75[kg/本] FH 200 ボルトせん断力 Q=―=―――=50[kg/本] Q n 4 Q 50 ボルトせん断応力 τ=―=―――=46.7[kg/cm2] A 1.07 τ ボルト 引抜力 Rb 判定内容 判定項目 結果 ボルト 引抜力 Rb 許容ボルト引抜力 アンカーボルト 問題 Ta > 引抜力 Rb なし 670 [kg] 568.75 [kg] ボルト せん断応力 許容ボルトせん断応力 アンカーボルトの 問題 τb > せん断応力 τ なし 450 [kg/cm2] 46.7 [kg/cm2] τ ●表 2 アンカーボルト許容引抜荷重 Ta アンカーボルト施工方法 ・後打ち式おねじ形 一般的な床スラブ上面 ボルト径 d(呼称) L d メカニカルアンカーボトル ・後打ち式めねじ形 一般的な天井スラブ下面、コンクリート壁面 コンクリート厚さ(mm) 120 150 180 200 M8 300 M10 380 M12 670 M16 920 M20 1,200 M24 1,200 埋込長 L 限度(mm)100以下 300 380 670 920 1,200 1,200 120以下 300 380 670 920 1,200 1,200 160以下 埋込長 L (mm) 300 40 380 45 670 60 920 70 1,200 90 1,200 100 180以下 ボルト径 d(呼称) コンクリート厚さ(mm) 120 150 180 200 M8 200 M10 250 M12 450 M16 610 M20 800 M24 800 埋込長 L 限度(mm)100以下 200 250 450 610 800 800 120以下 200 250 450 610 800 800 160以下 埋込長 L (mm) 200 40 250 45 450 60 610 70 800 90 800 100 180以下 ボルト径 d(呼称) 許容引抜荷重 (kgf) ボルト径 d(呼称) 許容引抜荷重 (kgf) M6∼M12 M16以上 75 120 M6∼M12 M16以上 50 80 メカニカルアンカーボトル ・埋込式ヘッド付ボルト B 20mm以上 H L d ・埋込式L形、 LA形ボルト 20mm以上 L d ボルト径 d(呼称) コンクリート厚さ(mm) 120 150 180 200 M8 900 M10 1,200 M12 1,200 M16 ― M20 ― M24 ― 埋込長 L 限度(mm)100-H ボルト径 d(呼称) 900 1,200 1,200 1,200 ― ― 130-H 900 1,200 1,200 1,200 1,200 ― 160-H 900 1,200 1,200 1,200 1,200 1,200 180-H コンクリート厚さ(mm) 120 150 180 200 M8 320 M10 400 M12 480 M16 ― M20 ― M24 ― 有効埋込長 L(mm) 80 440 570 650 550 710 810 670 850 970 890 1,140 1,200 ― 1,200 1,200 ― ― 1,200 110 140 160 ボルト寸法 H B 5.5 7 8 10 10 10 13 17 19 24 30 36 ボルト径 d(呼称) コンクリート厚さ(mm) 120 150 180 200 M8 600 M10 800 M12 800 M16 ― M20 ― M24 ― 埋込長 L 限度(mm)100-H ボルト径 d(呼称) 600 800 800 800 ― ― 130-H 600 800 800 800 800 ― 160-H 600 800 800 800 800 800 180-H ボルト寸法 H B 5.5 7 8 10 10 10 13 17 19 24 30 36 コンクリート厚さ(mm) 120 150 180 200 M8 210 M10 260 M12 320 M16 ― M20 ― M24 ― 有効埋込長 L(mm) 80 290 360 440 590 ― ― 110 380 470 560 760 800 ― 140 430 540 640 800 800 800 160 401