基礎平面偏心による付加曲げモーメントを考慮できますか? [文書番号 : NBUS00060]

概要
指定により考慮できます。操作方法と計算方法を説明します。
回答
下記の操作で基礎平面偏心による付加曲げモーメントを考慮できます。

操作方法
[一貫計算]または[上部計算]→[(上部構造)計算条件]→[計算条件]→[許容応力計算条件]の
『基礎平面偏心による付加曲げモーメントを考慮する』で指定できます。

計算方法
「基礎平面偏心による付加曲げモーメントを考慮する」の指定があれば、荷重ケース毎に基礎平面偏心による付加曲げモーメント(以後、付加曲げモーメントと称します。)を考慮します。

考慮する付加曲げモーメント
柱心(軸力作用点)と基礎心との平面上でのズレにより生じる曲げモーメントを考慮します。基礎心については独立フーチング基礎の場合は基礎の図心、杭基礎の場合は群杭の心とし、計算に用いる基礎計算用軸力は指定により収束計算を行います。






基礎荷重として入力した特殊荷重の取り扱い

付加曲げモーメントは基礎荷重として考慮します。
負担する架構については下記の『 基礎荷重として入力した特殊荷重の取り扱い』の
下記の1)~3)の指定に応じます。

 1)建物全体で処理する
付加曲げモーメントを基礎ばりだけでなく、柱を含む建物全体に作用させます。

 2)基礎ばりで処理し、支点反力を基礎計算用軸力に加算する
基礎ばりに作用する特殊はり荷重(基礎荷重)や節点力(基礎荷重)を「基礎ばりのみの解析モデル」で計算し、建物全体で計算した他の荷重ケース応力に加算します。
偏心基礎の場合は、支点の軸力より、偏心曲げモーメントを作り、支点と基礎ばりのみで作成した格子ばりモデルの偏心基礎の節点に付加曲げモーメントを作用させます。

 3)基礎ばりで処理し、支点反力を基礎計算用軸力に加算しない
「基礎ばりで処理し、支点反力を基礎計算用軸力に加算する」の場合と同様に「基礎ばりのみの解析モデル」で計算しますが、付加軸力(=支点反力)は基礎計算用軸力に加算されません。


収束計算
上記の1)、2)については、収束計算を行います。
付加曲げモーメントを考慮しますと、何れかの支点が引っ張られ、他の支点が圧縮になります。
その支点の軸力と最初の軸力から再度偏心曲げを作り、指定の打ち切り回数又は収束判定軸力誤差(%)に達するまで収束計算を行います。


打ち切り回数と収束判定軸力誤差(%)
収束判定軸力誤差以下になった場合は入力された打ち切り回数以下でも計算を終了します。
基礎計算用軸力が、曲げ戻し(n回)と曲げ戻し(n+1回)の軸力の差が、n回の軸力の5パーセント以内(初期値)であれば収束しているとしています。



【補足】
考慮する荷重ケース
許容応力度計算時の鉛直荷重時及び水平荷重時の加力方向毎です。
断面計算時は付加曲げモーメントを考慮した応力を用います。
保有水平耐力時は、初期値として付加曲げモーメントを考慮した長期荷重時の応力を考慮します。

収束計算の初期値
収束計算は打ち切り回数と収束判定軸力誤差(%)の初期値について根拠はありません。
計算を継続するため妥当と思われる値を設定しています。



詳細
応力計算結果
指定により基礎に付加曲げモーメントを考慮した応力計算結果には図題や表題に『 ○○(基礎)』と記載しています。

【構造計算書】
出力項目
6.2 鉛直荷重時
 6.2.1.1 鉛直荷重時の応力図
 6.2.1.2 鉛直荷重時の応力表

6.3 水平荷重時
 6.3.1.1 地震荷重時の応力図
 6.3.1.2 地震荷重時の応力表

【NOUT】
例えば、応力図では荷重ケースの表示で『鉛直(基礎)』『地震(基礎)』を選択すると、基礎に付加曲げモーメントを考慮した応力計算結果を確認できます。
NOUTでは応力図だけでなく支点反力図や変位図等も同様に確認できます。

【操作】
[ホーム]→[出力項目]→[応力計算]→[応力図]、画面右上段のプルダウンメニュー『荷重ケースの選択1』より
『 ○○(基礎)』と記載のある荷重ケースをご参照ください。



付加曲げモーメント(kNm)、計算に考慮した基礎計算用軸力(kN)
付加曲げモーメント計算時に考慮した柱心と基礎心との偏心距離e(㎜)

【構造計算書】
出力項目
§4 荷重・外力
 4.8 その他の荷重
  (6) 曲げ戻し荷重
出力表中の『基礎偏心付加M:基礎の偏心による曲げモーメント』をご参照ください。

【準備計算結果の内訳出力】
[ホーム]→[出力項目]→[準備計算]→[準備計算結果の内訳]を実行します。
『§4 曲げ戻し荷重』 より詳細をご確認頂けます。

出力項目
 §4 曲げ戻し荷重
  4.1 曲げ戻し荷重一覧
  4.2 柱心と基礎心との偏心距離
  4.3 基礎計算用軸力(偏心基礎による偏心曲げを考慮した軸力)



収束判定に考慮した軸力、収束判定に考慮したステップ回数
[ホーム]→[出力項目]→[準備計算]→[準備計算結果の内訳]を実行しますと詳細を確認できます。

【準備計算結果の内訳出力】
出力項目
 4.3 基礎計算用軸力(偏心基礎による偏心曲げを考慮した軸力)
 ・偏心基礎で偏心曲げを考慮する前の基礎計算用軸力 (kN)
 ・最終ステップの偏心曲げを考慮した基礎計算用軸力 (kN)

解説
【計算編マニュアル】
構造モデラ―+NBUS7 Ver.3 計算編 マニュアル
 2023 年 10月 初版発行
 項目:5.1.6 曲げ戻し荷重 偏心曲げモーメント
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文書情報

製品カテゴリ: 構造モデラー+NBUS7/+基礎/+COST 最終更新日: 2023-11-07
バージョン: 構造モデラーシリーズ Ver.1.x,+NBUS7 Ver.3.x,+NBUS7 Ver.2.x,
文書番号: NBUS00060
分類: 計算方法


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