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新製品紹介

地下車庫の計算 地下車庫の安定計算および断面計算プログラム

  • 地下車庫の計算」は建築/プラントシリーズの新製品で、鉄筋コンクリート製地下車庫(地下1階式)の設計計算を支援するプログラムとしてリリースしました。以下の機能概要について紹介させていただきます。

●機能概要

  • 1.適用基準類・参考文献
    『建築基準法』/『建築基準法施行令』/『建築基準法等関連告示』/『鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説』(社団法人 日本建築学会)/『鉄筋コンクリート構造計算用資料集』(社団法人 日本建築学会)/『建築基礎構造設計規準・同解説』(社団法人日本建築学会)

    2.計算条件
    作用土圧は「両側土圧」「左側土圧」「右側土圧」から、土圧係数は「入力値」「クーロンの土圧係数」から選択可能です。また、指定により短期土圧を長期土圧のα倍とすることができます。「クーロンの土圧係数」は、以下の式により求めます。

    ●長期:クーロン式

    φ : 内部摩擦角(度)

    ●短期:物部・岡部式

    φ : 内部摩擦角(度)
    α : 壁面の傾斜角(度) (= 0.0)
    β : 盛土の傾斜角(度) (= 0.0)
    δ : 壁面摩擦角(度) (= 0.0)
    θ : 地震時合成角(度)
    θ = tan-1(kh)
    kh : 設計水平震度

    曲げに対する断面算定で、使用鉄筋量が必要鉄筋量以上であることを鉄筋間隔で確認する方法を用意しています。指定により、長期時に最小鉄筋量(有効断面の0.4%と必要鉄筋量の4/3倍のうち小さい方)を考慮することが可能です。

    3.計算内容
    本計算は、「鉄筋コンクリート製地下車庫(地下1階式)」を対象として、長期・短期の設計を行ないます。FRAME解析(屋根、床、左右壁のラーメンモデル)、版(後壁)により断面力を計算し、曲げに対する断面算定、せん断応力度照査を行います。 また、安定計算として、長期・短期のX方向(横方向),Y方向(縦方向)に対して「転倒チェック」、「地耐力チェック」、「滑り出しチェック」を行ないます。FRAME解析で考慮する荷重は以下の通りです。
    W1: 屋根自重+屋根の積載荷重
    W2 : 床自重+床の積載荷重
    W3 : 接地圧(長期)
    W4 : 接地圧(長期)
    W3E : 接地圧(短期)
    WE4 : 接地圧(短期)
    N1 : 左壁自重
    N2 : 右壁自重
    P1 : 土圧(長期)
    P2 : 土圧(長期)
    P1E : 土圧(短期)
    P2E : 土圧(短期)
    QE : 地震力え

    ●曲げに対する断面算定
     許容曲げモーメントが設計曲げモーメント以上であることを照査し、あわせて使用鉄筋量が必要とされる鉄筋量以上であることを確認します。
    引張鉄筋比が釣合鉄筋比以下の場合、許容曲げモーメントMaは次の式で算出します。
    Ma = at・ft・j
    a t:使用鉄筋量
    ft:鉄筋の許容引張応力度
    j:応力中心距離

    引張鉄筋比が釣合鉄筋比を超える場合は、圧縮縁コンクリートの応力度が許容応力度となるときの曲げモーメントを許容曲げモーメントとして算出します。
    使用鉄筋量≧必要とされる鉄筋量

    設計曲げモーメントに対して、圧縮縁コンクリートおよび鉄筋の応力度が許容応力度以下となる最小の鉄筋量を必要鉄筋量a t_reqとして算出します。

    M:設計曲げモーメント

    ただし、上記で求めたa t_reqによる引張鉄筋比が釣合鉄筋比を超える場合は、圧縮縁コンクリートの応力度が許容応力度となるときの鉄筋量を求め、これを必要鉄筋量とし、使用鉄筋量が必要鉄筋量以上であることを確認します。
    また、長期時に最小鉄筋量を考慮する場合には、「0.004・b・d (b:部材幅,d:有効せい)」、」「必要鉄筋量の4/3倍」のうち、小さい方の鉄筋量以上であることを確認します。使用鉄筋量が必要とされる鉄筋量以上であることを鉄筋間隔で確認する場合は、次のようにして確認します。

    ●せん断応力度照査
     FRAME解析、版により求めたせん断力から、次式で照査します。

    τ:せん断応力度
    S:せん断力
    τ a:許容せん断応力度

    横方向ラーメンモデルでは各隅角部を、版(後壁)では鉛直方向の上下端,水平方向の端部を照査します。

    ●転倒チェック
    転倒モーメントと抵抗モーメントを集計し、『抵抗モーメント/転倒モーメント』から得られる安全率が許容値以上であることを確認します。なお、両側に土圧がある場合の長期荷重時は、X方向のチェックは行いません。

    ●地耐力チェック
    作用鉛直力,回転モーメントを集計し、偏心量に応じて、台形分布,三角形分布の接地圧を算出し、最大接地圧が地耐力以下であることを確認します。

    ●滑り出しチェック
    作用鉛直力,水平力を集計、摩擦抵抗を算出し、『摩擦抵抗/水平力』から得られる安全率が許容値以上であることを確認します。なお、両側に土圧がある場合の長期荷重時は、X方向のチェックは行いません。

    以上、新製品の概要をご紹介いたしました。今後もユーザの皆様からのご要望を取り入れ、改良・改善に努めてまいります。

▲(左から)両側土圧、 左側土圧 、右側土圧 

   
▲両側土圧の長期での荷重図   ▲両側土圧の短期での荷重図
     
▲片側土圧の長期での荷重図    ▲片側土圧の短期での荷重図
   
▲片側土圧の短期での曲げモーメント図   ▲片側土圧の短期でのせん断力図

建築基礎、地下車庫の設計セミナー

 ●日時 : 2011年 1月 27日(木)、 4月 14日(木) 9:30〜16:30   ●受講費: 15,000 円 (1名様・税込 15,750 円)
 ●本会場 : フォーラムエイト東京本社 GTタワーセミナールーム TV会議システムにて 東京・大阪・名古屋・福岡にて同時開催

■地下車庫の計算 リリース:2010年9月30日
(Up&Coming '10 晩秋の号掲載)
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