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3.仮定断面の設定

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3.仮定断面の設定
伏図ー1,4,5階ー
3.仮定断面の設定
•設計の初期段階で,設計目標に収まる
ように部材(梁・柱・耐震壁)の断面・配筋
を略算で計画しておく。
•うまく仮定断面を設定しておけば手戻り
がない。
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伏図ー2,3階ー
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設計フローと仮定断面
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設計フローと仮定断面
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伏図ー6階ー
設計フローと仮定断面
3
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伏図ー7階ー
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軸組図ーY1,Y4ー
設計フローと仮定断面
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軸組図ーY2,Y3ー
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設計フローと仮定断面
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設計フローと仮定断面
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軸組図ーX1,X2ー
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設計フローと仮定断面
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軸組図ーX4~X6ー
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設計フローと仮定断面
軸組図ーX7ー
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構造計画




設計フローと仮定断面
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構造計画
平面は、48m×20mの長方形
2,3階の(X3~X6、Y2~Y3)に吹き抜け
7,8階はセットバック
Y2~Y3は店舗およびオフィス空間を確保するため
12mのスパン
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設計フローと仮定断面
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X方向
 X方向は、基本スパン8mで計画し、純ラーメン
 建物全体の剛性と耐力を高くするために、Y1、Y4ラーメン
については、4mスパンで柱を配置することとする(チュー
ブ構造のイメージ)
Y方向
 Y方向は、X1、X7ラーメンは耐震壁付ラーメン
 X2~X6ラーメンは純ラーメン。X1、X7ラーメンの6階は、
全スパン耐震壁として2枚の耐震壁の頂部をつなぎ、耐
震壁の剛性・耐力を高くするように計画(スーパーラーメン
のイメージ)
 セットバックする7,8階については、偏心を避けるために
純ラーメン構造
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設計フローと仮定断面
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略設計による部材断面の設定
建物重量
 梁(特に上層階,長スパン)
 RC造建物の単位床重量10~14kN/m2
 長期荷重による応力で断面・配筋が決まる
場合がある。
 例題建物では、特にY方向の長スパン梁が
心配。
 例題では, 12kN/m2として計算した。
階
R
8
7
6
5
4
3
2
柱
 長期荷重による応力は小さい
 水平力(地震力)が支配的
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設計フローと仮定断面
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Af (m2)
320
320
960
960
960
960
672
672
Wi (kN)
3,840
3,840
11,520
11,520
11,520
11,520
8,064
8,064
設計フローと仮定断面
ΣWi (kN)
3,840
7,680
19,200
30,720
42,240
53,760
61,824
69,888
14
柱・耐震壁の仮定断面(1)
使用材料
 終局時の保有水平耐力Quを確保する。
 靱性型(変形能力のある)の建物とし,ベースシ
ア係数CB=0.3を目標にする。
Qu  C B  Wi  0.3  69888  20966 kN
 鉄筋
 主筋,せん断補強筋ともSD390
 長期,短期許容応力度195, 390N/mm2
 保有耐力計算用の主筋強度は,1.1σy
 X方向は、
 コンクリート
 外ラーメン(Y1,Y4)に20%ずつ(4193kN)
 中ラーメン(Y2,Y3)に30%ずつ(6290kN)負担させる。
 1~4階:Fc36
 5~8階:Fc30
 Y方向は、
 耐震壁のある妻ラーメン(X1,X7)に20%ずつ(4193kN)
 中ラーメン(X2~X6)に12%ずつ(2516kN)負担させる。
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設計フローと仮定断面
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設計フローと仮定断面
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部材リスト記号
柱・耐震壁の仮定断面
符号
C1
C2
700×700
16-D29
D13-□@100
C1
750×750
16-D29
D13-□@100
C2
符号
W300
5~8F
b×D
主筋
帯筋
符号
断面
300
壁厚
配筋
300
D13@150ダブル
1~4F
b×D
主筋
帯筋
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設計フローと仮定断面
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700×700
16-D29
D13-□@100
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800×800
20-D29
D13-□@100
設計フローと仮定断面
柱・耐震壁の仮定断面(Y1,Y4フレーム)
柱・耐震壁の仮定断面(Y1,Y4フレーム)
 柱13本,床の支配幅2m
 断面C1:700×700mm,主筋16-D29
 1階柱の軸力N
 柱曲げ終局時せん断力(保有水平耐力)
N  69888 
Qmu 
596×13= 7748 > 4193 kN(必要な負担分)
★ 実際には,梁降伏型(梁が柱より弱い)になり
保有水平耐力はもう少し低くなったとしてもOK
そうである。

N 

M u  0.8at y D  0.5 ND1 
 bD B 
 1 .1 
 0.8  642  5  390 1.1 700  0.5  538000  7001  
 36 
 771  183  954 kN  m
設計フローと仮定断面
2 M u 2  954

 596 kN
h0
3 .2
 フレームの保有水平耐力(柱13本の合計)
2m
 13本  538 kN
20m
 1階柱の曲げ終局モーメント
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設計フローと仮定断面
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柱・耐震壁の仮定断面(Y2,Y3フレーム)
柱・耐震壁の仮定断面(X2~X6フレーム)
 柱7本,床の支配幅8m
 1階柱の軸力N
 C1が2本,C2が2本なので,
フレームの保有水平耐力(柱4本の合計)
N  69888 
8m
 7本  3994 kN
20m
596×2+1486×2=4164
> 2516 kN(必要な負担分)
 1階柱の曲げ終局モーメント
M u  2378 kN  m
 柱曲げ終局時せん断力(保有水平耐力)
Qmu 
2 M u 2  2378

 1486 kN
h0
3 .2
 フレームの保有水平耐力(柱7本の合計)
1468×7=10405 > 6290 kN(必要な負担分)
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設計フローと仮定断面
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柱・耐震壁の仮定断面(X1,X7フレーム)
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設計フローと仮定断面
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設計フローと仮定断面
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部材リスト記号
 耐震壁(厚さ300mm、長さ4000mm)の
平均せん断強度3 N/mm2とすると、
1枚のせん断耐力は
3N/mm2×300mm×4000mm=3600kN
 耐震壁が2枚あるので,
フレームの保有水平耐力(柱4本の合計)
3600×2=7200 > 4193 kN(必要な負担分)
 以上より,仮定断面でOK
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設計フローと仮定断面
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梁の仮定断面
符号
位置
梁の仮定断面の基本方針
G1
端部
G2
中央
端部
G3
中央
端部
中央
6~RF
b×D
上端
下端
あばら筋
400×600
4-D25
3-D25
4-D25
3-D25
D13-□@200
400×700
5-D29
3-D29
5-D29
3-D29
D13-□@200
500×900
5-D29
4-D29
5-D29
4-D29
D13-□@200
2~5F
 Y方向の梁に作用する長期荷重を軽減する
ため、小梁はY方向にかける。
 梁自重を含めた床重量を9kN/m2と仮定。
 X方向は均等スパンラーメンなので,梁の
応力は,両端固定梁で略算できる。
L
 C = wL2/12
 M0 = wL2/24
w
C
b×D
上端
下端
あばら筋
500×700
5-D25
3-D25
5-D25
3-D25
D13-□@200
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500×800
6-D29
3-D29
6-D29
3-D29
D13-□@200
600×1000
6-D29
4-D29
6-D29
4-D29
D13-□@200
設計フローと仮定断面
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M0
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設計フローと仮定断面
梁の仮定断面(Y1フレーム)
梁の仮定断面(Y2フレーム)
 支配床幅2mなので、等分布荷重
w=18kN/mを考える。
 長期荷重によるC=24kN・m
 小さいので,問題なし
 断面を500×700mm,主筋5-D25とする。
M u  0.9at y d  0.9  507  5  390 1.1 625
 支配床幅8mなので、等分布荷重
w=72kN/mを考える。
 長期荷重によるC=384kN・m
 小さいので,問題なし
 断面を500×800mm,主筋6-D29とする。
M u  0.9at y d  1080 kN  m
 612 108 N  mm  612 kN  m
★ 梁降伏型にするため,柱のMuの70-80%の耐
力にしておくとよい。(この場合,柱のMu= 954
kN・mなので良さそう)
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設計フローと仮定断面
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★ 柱のMu=2378kN・mと比べると小さいが,柱
の略算の保有耐力の余裕が大きいので,この
まま進める。
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設計フローと仮定断面
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梁の仮定断面(X2フレーム)
 スパンが異なるが全長同一断面とする。
 断面を600×1000mm,主筋6-D29
 長期許容曲げ
モーメント
A
7 
M a  at f t  d 
8 
M u  1341 kN  m
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B
4
B’
377
12
4
A
’
58
7

 643  6 195    900 
8


 592 106 N  mm  592kN  m
 終局曲げ
①有効剛比0.5
③
A
117
B
AB
DF
FEM
D
C
Σ
設計フローと仮定断面
-48
165
117
271
BA
BC
0857 0.143
48 -432
329
55
377
B’
A
’
 以上の略算より,長期荷重,地震荷重に
対して,仮定断面で必要な性能が確保
できると思われる。
 通常,施工の合理性を考慮して,部材の
種類はあまり多くせず,2-3層は同じ断
面とすることも多い。(各階,各部材ごと
に細かく断面を変える設計者もいるが)
-377
29
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設計フローと仮定断面
30
Fly UP