地震時軸力割増係数(α)を考慮した柱軸力(NS)の計算方法を教えてください。 [文書番号 : DOCR00727]

概要
計算方法を説明いたします。
回答
DOC-RC/SRCでは下階壁抜け柱やペンシル型の建物の外柱の検討時に利用できるようメカニズム時の軸力(NS)を下記のように計算します。終局強度、靭性指標の計算に使用します。


Ns=NL+α・Ne

 Ns:柱軸力
 NL:長期軸力[kN]
 α:地震時軸力割増係数(αx、αy)
 Ne:許容応力度等計算時の水平荷重時地震時変動軸力[kN](Co=0.2:省略値)


【注意】
診断計時の柱負担軸力(NLまたはNS)がNmax :最大軸方向強度を上回る又はNmin :最小軸方向強度を下回る場合は算定の対象外となりMuを『0』としています。
詳細は関連文書:DOCR00856をご参照ください。

耐震壁も柱と同様にNSを計算します。
2017年RC耐震診断基準では132頁の下から5行目の「(ii) 壁の軸方向力について」に「付則2の算定式によって算出する時に用いる軸力は、~、地震時の軸力の影響を無視してよいものとする。」とし、同基準付則2解説の237頁1)基本方針では「終局強度算定に用いる~軸力は柱と同様とする。」と記述されているため、地震時変動軸力の指定に応じ柱と同様に計算しています。


【計算結果の確認方法】
NS
計算結果出力(グラフィック出力)
項目:9.4 柱、壁の軸力
NSは短期軸力欄に記載します。

応力図
[ウインドウ]→[応力図]より応力図が表示できます。
右クリックし、ショートカットメニューの中から「応力図の表示設定」により表示を切り替えます。
・長期軸力(NL)は荷重ケース:鉛直荷重時(地震)を指定してください。
・水平荷重時地震時変動軸力(Ne)は荷重ケース:地震時を指定してください。

地震時軸力割増係数(α)を考慮した下階壁抜け柱の検討
[耐震診断]→[CSV形式ファイルの出力]→[下階壁抜け柱の検討1(nowall.csv)]より
計算結果を参照できます。


操作
地震時変動軸力割増係数(α)
[耐震診断]→[計算条件]→[耐震診断計算条件]→タブ:1次、2次診断より
2次診断の計算方法:「正負加力別」を選択し、地震時変動軸力割増係数αx、割増係数αyを直接入力します。

標準せん断力係数(ベースシェアー係数:Co)
[構造計算共通条件]→[建物重量・荷重]→[地震力]より
標準せん断力係数(省略値:0.2)を指定できます。

長期軸力の直接入力(NL)
[耐震診断]→[計算条件]→[長期荷重時柱軸方向力]より
フレーム図又は伏図 表示とし該当部材に配置できます。
圧縮力は正(+)の値で入力します。『0』と入力すると自動計算となります。ご注意ください。

地震荷重時柱変動軸力直接入力(Ne)
[耐震診断]→[計算条件]→[地震荷重時柱変動軸力]より
検討方向別に変動軸力を指定し、フレーム図又は伏図 表示とし該当部材に指定します。
入力された値Neに対して、Nsは下記のように計算します。
正加力時:Ns=NL+α×Ne
負加力時:Ns=NL-α×Ne
そのため、直接入力の符号は下記のように指定してください。
正加力計算時には、圧縮の軸力は正(+)の値、引張の軸力は負(-)の値で入力してください。
負加力計算時には、圧縮の軸力は負(-)の値、引張の軸力は正(+)の値で入力してください。

参考
2017年版既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断基準 同解説
平成29年7月1日2017年改訂版発行
132頁 項目:(b)終局強度算定式について
         (ⅰ)柱の軸方向力について
         (ⅱ)壁の軸方向力について
236~270頁 項目:付則1 柱
271~285頁 項目:付則2 壁
237頁 項目:(1)基本方針(終局強度算定に用いる~軸力は柱と同様とする。)

336~340頁 項目:付録2 終局限界状態の応力と変形の算定 2.1.1 柱
337頁 項目:(2)柱軸力について
338頁 項目:(b)弾性応力計算の結果を用いる

2009年改訂版既存鉄骨鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断基準 同解説
2009年12月1日2009年改訂版発行
124~127頁 項目:(f)柱の地震時変動軸力

DOC-RC/SRC Ver9 概要編マニュアル
2019年9月 第2刷発行
3章- 2頁 項目:3.1計算条件
3章- 8頁 項目: 3.2.2 弾性応力解析結果
3章-101頁 項目:3.4.15 下階壁抜け柱の検討


関連文書
DOCR00856 柱のMuが『0』となりました。なぜでしょうか。
DOCR00859 地震時軸力割増係数(α)の計算方法を教えてください。



文書情報

製品カテゴリ: DOC-RC/SRC 最終更新日: 2020-06-10
バージョン: DOC-RC/SRC[ver.9.x],
文書番号: DOCR00727
分類: その他


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