構コメ 構造設計の基礎

構造コメンタール

2.1 構造設計の基礎
　重要ポイント
　１．荷重・外力
　　固定荷重　G （長期）
　　積載荷重　P （長期）
　　積雪荷重　S （短期）多雪地域では長期
　　風荷重　　W（短期）
　　地震力　　K （短期）

　①積載荷重
　　床設計用＞骨組（大ばり・柱・基礎）設計用
　　＞地震力算定用

　②積雪荷重
　　単位荷重（単位重要）
　　・一般の地域：積雪１㎝当り 20N/m²以上
　　・多雪地域　：積雪１㎝当り 30N/m²以上
　　屋根勾配による低減
　　　屋根形状係数
　　　μb = √cos(1.5β)
　　　β：勾配（ ° ）

　③風荷重
　　風圧力 = 速度圧 q × 風力係数 Cf
　　q = 0.6 EV0²
　　　E = Er²Gf
　　　Er：平均風速の高さ方向の分布を表す係数
　　　Gr：ガスト影響係数
　　　（突風などによる揺れを考慮した割増係数）
　　　V0：基準風速（m/秒）
　　風力係数
　　　Cf = Cpe - Cpi
　　　Cpe：建築物の外圧係数
　　　Cpi：建築物の内圧係数
　　地表面粗度区分
　　　1（極めて平坦で障害物のない区域）～
　　　Ⅳ（都市化が極めて著しい区域）
　　地表面粗度区分による Er の大小関係
　　　１ ＞ Ⅱ ＞ Ⅲ ＞ Ⅳ

　④地震力
　　地震層せん断力　Qi = Ci・Wi
　　　Ci：i 層の地震層せん断力係数
　　　Wi：i 層が支える部分の固定荷重及び積載荷重の和
　　地震層せん断力係数
　　　Ci = Z・Rt・Ai・C0
　　　Z：地震地域係数
　　（地域による地震力の低減 1.0〜0.7）
　　　Rt：振動特性係数
　　（固有周期と地盤の振動特性とによる低減係数
　　　Tが長くなるほど、地盤が硬いほど小さくなる）
　　　Ai：高さ方向の分布係数
　　（上階ほど、Tが長いほど、大きな値となる）
　　　C0：標準せん断力係数
　　　一次設計　C0 ≧ 0.2 （鉄骨造ルート１　C0 ≧ 0.3）
　　　　必要保有水平耐力計算時　C0 ≧ 1.0
　　設計用一次固有周期 T（秒）
　　　T = h（0.02 + 0.01α）　高いほど長い
　　地下部分の水平震度 k
　　　k = ≧ 0.1（1 - H/40）Z
　　
　　　　　
　２．許容応力度計算（一次設計）
　　応力の組合せ
　
　　
　
　　・層間変形角 ≦ 1/200（1/120）
　　・高さ 31m以下の建築物（耐震ルート２）
　　　　剛性率 0.6 以上
　　　　偏心率 0.15以下
　　　　塔状比 4以下
　　　耐震壁、袖壁、腰壁、垂れ壁などの剛性は、
　　　弾性剛性に基づいた値とする。
　　・保有水平耐力の確認（耐震計算ルート3）
　　・必要保有水平耐力
　　　Qun=Ds・Fes・Qud
　　　Ds：構造特性係数
　　（構造に応じた減衰性及び靭性を考慮した低減係数）
　　　Fes：形状係数
　　（剛性率に応じたFsと偏心率に応じたFe
　　　の積で表される割増係数）
　　　Qud：大地震を想定し、C0≧ 1.0とした地震層せん断力

　３．限界耐力計算