SS3
構造種別は基本事項で入力する主体構造により階ごとの指定。
Ds
の直接入力で対応可能。
BUS-5
構造種別の入力は、階別。
耐力計算は、可能。但し、自動計算Dsは、構造種別で判断するため、
Dsの直接入力で対応。
BUILD一貫Ⅳ+
階別・方向別に構造種別を入力することで
Ds設定を行う。
耐力計算は入力した各部材に応じて行う。
SEIN La CREA
耐力計算はXY方向別々に行う。
【保有水平耐力 14 】 部材耐力の算定モデル
SS3
M-Nモデル
BUS-5
梁は、「
2007年版建築物の構造関係基準解説書 付録
1-3」の耐力式より計算。
柱、壁は、解析モデルにより以下のようになる。
●立体解析は、MSモデル。
・擬似立体、平面解析は、
MSモデル、
M-Nモデルの選択可能。
BUILD
一貫Ⅳ
+「
2007年版建築物の構造関係基準解説書 付録
1-3」の耐力式より計算。
耐震壁の曲げ強度のみ
e関数法により計算。
SEIN La CREA
●柱は
M-N、梁は
M-θ(軸力固定)、耐震壁は
M-Nモデル。
選択により柱梁は、
M-θ、
M-N、
Mx-My-Nモデルより、耐震壁は、エレメント置換
により
M-θ、
M-Nモデルを選択する。
【保有水平耐力 14 】 部材耐力の算定モデル
M
-Nモデル MSモデル
曲げ耐力をマルチスプリング モデルにより算定する。
曲げ耐力をM-N曲線により算定する。
M-N曲線を直線で近似する場合、近似
のポイント数によって部材耐力が異な
る場合もある。
【保有水平耐力 17 】
エレメント置換の壁柱軸力の扱い
SS3
応力解析で壁柱に生じた軸力を付帯柱に振り分ける。
この状態を鉛直荷重時応力とする。
BUS-5
応力計算の数値を採用している。
BUILD一貫Ⅳ+
●応力計算の数値を採用している。
節点軸力を壁柱と付帯柱の軸剛性に応じて分配する。
この値を鉛直荷重時応力とする。
SEIN La CREA
応力計算の数値を採用している。
【保有水平耐力 20 】 耐震壁の Qsu の計算方法
SS3
●構造規定(0.053)式
・構造規定
(0.068)式
・靭性指針式
のいずれか選択された式により算定。
構造規定式による場合、せん断スパン比は各ステップ毎の
M、
Q、
Nを用いる精算 値とするか仮定値とするか選択できる。
BUS-5
・構造規定
(0.053)式
●構造規定
(0.068)式
立体
MSモデルと他のモデルで、せん断耐力の各ステージでの計算を行わない
と指定した場合、終局時Co値を入力して想定される崩壊時の応力から
Qsuを
計算する。但し、保証設計のせん断破壊の防止は、解析終了後の応力値で算定
している。
【保有水平耐力 20 】 耐震壁の Qsu の計算方法
BUILD
一貫Ⅳ
+・構造規定
(0.053)式
●構造規定
(0.068)式
せん断スパン比は下記による。
連層壁の最上層・・・M/Q=hw その他の壁・・・
M/Q=hw/2hw
:壁の床面から上部に連続する壁の最上部までの高さ
SEIN La CREA●構造規定
(0.068)式。モデル化は
M-Nモデル。
Qsu
は、構造規定
(0.053)式と
(0.068)式の選択が可能。
モデル化は、M-θモデル(軸力固定)またはM-Nモデルの選択が可能。
せん断スパン比
M/QDは、
h(耐震壁の高さ)/
D(耐震壁の全長
)より
求める。
4種のプログラムによる
同一モデルの解析結果比較
モデル1
・ 鉄筋コンクリート造 3階
・
連スパン耐震壁、腰壁
・
斜めフレーム
¾ 計算条件を統一するため、柱、耐震壁の部材耐力 算定はすべてのプログラムでM-Nモデルとする。
¾ BUS-5については、M-NモデルとMSモデルの比較 検討も行なう。
【検討モデル1の概要】
【構造図】
モデル1 RC造
3階 連スパン耐震壁、腰壁、斜めフレーム
3階伏図 R階伏図
【X方向】
A通り軸組図
【X方向】
C通り軸組図
【X方向】
E通り軸組図
【Y方向】
1通り軸組図
【Y方向】
3通り軸組図
【Y方向】
4通り軸組図
【略伏図】
モデル1【略軸組図】
モデル1【 4 種プログラムの出力比較】
モデル1【各プログラムのQ - δ関係図】
モデル1X方向 1階 正加力時
( )内はQu/Qunを示す。
【各プログラムのQ - δ関係図】
モデル1【要因1】 エレメント置換の壁柱軸力と枠柱軸力
¾ 保有耐力計算時における壁柱の鉛直荷重時軸力
(SS3)
枠柱軸力に分配して耐震壁の曲げ耐力を計算する
(BUS、SEIN、一貫)
応力計算通りに解析する
¾ 曲げ耐力Mwuの軸力による影響を大きく評価することもあり、
保有耐力が違う場合もある。
【要因2】 保有耐力計算時の耐震壁のモデル化
¾ 耐震壁のモデル化
(BUS MNモデル)
付帯柱を含めた1本のモデル
「2007年版 建築物の構造関係技術基準解説書」P636 付図1.3-10
(BUS MSモデル、SS3、SEIN、一貫)
柱
-壁
-柱の3本モデル
「2007年版 建築物の構造関係技術基準解説書」P637 付図1.3-11
¾ 曲げに対する壁の塑性後の剛性 1本モデル
ヒンジになるとそのままの塑性剛性になる。
3本モデル
引張側の柱が引張破壊しても、圧縮側の柱が残っている 場合、壁柱と付帯柱の間の距離を持った2本モデルとなる ため、曲げ抵抗力を持つ形となる。
¾ 3本モデルは、壁柱と付帯柱の曲げ耐力が付加されるため、
技術基準解説書の曲げ耐力式と同じ結果が得られないことに なる。但し、曲げ強度のe関数法等の精算法も許容されるため、
各プログラムの曲げ耐力算定方法に留意する必要がある。
¾ 以上により、Q-δ図の形状が違う場合もある。
【要因 3 】 直交フレームによる拘束効果
¾ 連層耐震壁がある場合等に、直交フレームの拘束効果が、
保有耐力に大きく影響することがある。
¾ 一般的に立体モデル解析(BUSのMSモデル、SS3、SEIN、
一貫)は、直交フレームの拘束効果を自動的に計算する。
¾ 平面モデル、擬似立体モデル(BUSのMNモデル)の場合は、
直交フレームの拘束効果を、設計者が入力するプログラムが 多い。
¾ また、直交フレームの拘束効果を、弾性か弾塑性で扱うかに よって、保有耐力が違う場合もある。
【要因 4 】 連スパン耐震壁のQ
wsu算定方法
(4フレーム)¾ デフォルト計算ではQwsuが、2倍程度違う場合もある。
一体でQwsuを算定し、各スパンに割振るソフト(SS3、SEIN)
留意事項
・ 開口低減率を一体で扱うため、各スパンの割振りに留意。
・ 縦開口r3の扱いは、要注意事項。(次頁の資料参照)
個々にQwsuを算定するソフト(BUS、一貫)
留意事項
・ Qwsu算定式第1項Pte(等価引張鉄筋比)、M/(Q・D)の扱い に留意。
【縦開口低減率 r
3考慮の有無のQ - δ関係図( SS3 )】
モデル1【要因 5 】 柱のM-Nモデルの曲げ耐力
¾
M-Nモデルのat式とag式の違い。
at式 : 「2007年版 建築物の構造関係技術基準解説書」 P626 付1.3-10~12 ag式 : 「2007年版 建築物の構造関係技術基準解説書」 P627 付1.3-13~15
¾
M-N曲線は、0≦N≦0.4bDFc、Nb間を、二次曲線で変動する ことに留意。
¾