TR.28.2.2 不規則性のチェック

STAAD.Proでは、2016年版IS 1893とASCE 7-05／10／16の地震コードに従って不規則性をチェックすることができます。

2016年版IS 1893については、表5に従って水平方向の不規則性（ねじりおよび凹角コーナー）をチェックし、表6に従って垂直方向の不規則性（質量の不規則性および不規則モードの振動）をチェックすることができます。

ASCE 7-05／10／16については、水平方向の不規則性（ねじりおよび凹角コーナー）と垂直方向の不規則性（質量）をチェックすることができます。このコードでは、不規則モードの振動は考慮されません。

一般的な書式

注記: このコマンドは、任意の解析条件PRINTコマンドの後に挿入します。

CHECK IRREGULARITIES CODE [ ASCE7 | IS1893 2016 ]

注記: 2016年版IS 1893の表6（i）による柔層のチェックもプログラムによって実行することができます。「TR.28.2.1 柔層のチェック」を参照してください。ASCE 7については、柔層のチェックは図C12-3のタイプ1に従って実行されます。

注記: 1つのモデルで不規則性についてチェックする際に準拠できるのは1つのコードだけです。

ASC 7によるねじりチェック

ASCE 7-2016の条項12.3.2.1によるねじりチェック（図C12.3-1のタイプ1を参照）は、各直交方向の単位荷重をダイアフラムのマスターノードに適用することで実行されます。

床ダイアフラムのねじり評価の例

単位荷重F_xは、各ダイアフラムにX方向で適用されます。解析後、ダイアフラムの最末端のノードが特定され、d_min およびd_max が計算されます。このd_max／d_min の比率が評価され、コード制限の1.5と比較されます。この処理がこのダイアフラムのZ方向で繰り返されます。その後、構造内の他のダイアフラムにも同様の処理が適用されます。

IS 1893によるねじりチェック

2016年版IS 1893の表5（i）-aによるねじりチェックは、各直交方向の単位力を2つの異なる距離に適用することで実行されます（設計の偏心度e_diは条項7.8.2.に準拠）。これにより、2016年版IS 1893の4つの異なる条件が評価されます。解析が実行され、ダイアフラムの2つの最末端の変位が解析結果から抽出されます。次に、これらの変位の比率がコード制限の1.5に照らしてチェックされます。

e_{di} = {\begin{matrix} 1.5 e_{si} + 0.05 b_{i} \\ e_{si} - 0.05 b_{i} \end{matrix}

（設計の偏心度は2016年版IS 1893の条項7.8.2に準拠）

意味

e_si	=	床iでの静的偏心。質量中心と剛心の間の距離に等しくなります。
b_i	=	力の方向に対して垂直な床i の平面寸法

IS 1893における床ダイアフラムのねじりの例

単位荷重F_x は、M_y = F_x× (e_di - e_si) の2つのケースと組み合わせて、各ダイアフラムにX方向で適用されます。これは、 e_di.に関する2つのケースを表します。解析後、ダイアフラムの最末端のノードが特定され、d_min およびd_max が計算されます。このd_max／d_min の比率が評価され、コード制限の1.5と比較されます。この処理がこのダイアフラムのZ方向で繰り返され、ダイアフラムごとに合計4つのケースに対して実行されます。その後、構造内の他のダイアフラムにも同様の処理が適用されます。

注記: 2016年版IS 1893の表5（i）-bによって義務付けられているチェックは実装されていません。ねじりモードを特定する前提条件となるモデリング情報がSTAAD.Proには存在しないためです。

凹角コーナー

このプログラムでは、2016年版IS 1893の表5（ii）とASCE 7-2016の条項12.3.2.1（図C12.3-1のタイプ2を参照）に従って凹角コーナーがチェックされます。まず、ダイアフラムの境界トポロジが自動的に識別されます。つまり、ダイアフラムの境界線の解析メンバーとノードが結合されて閉じた多角形になる際の順序が識別されます。次に、ダイアフラムの凹角、つまりくぼんだコーナーが特定されます。凹角ノードを接合する2つの解析メンバーが特定され、それらの長さが計算されてから、その長さの投影が計算されます。比率を特定するために、次のように計算されます。

L_i×cos(α)/L_x ≤ 0.15

L_i×cos(α)/L_z ≤ 0.15

凹角ノードの両方のメンバーが直交している場合、各メンバーについて、1つの比率のみがL_i/L_x （x方向に沿った向きのメンバーの場合）およびL_i/L_z （z方向に沿った向きのメンバーの場合）として計算されます。

凹角コーナートポロジの例

注記: 閉じた多角形の一部を形成しない片持ちはりメンバーが識別されます。このようなメンバーは、凹角コーナーを評価するときに無視されます。

ダイアフラムの一部を形成するスレーブノードはすべて、同じ平面内に存在している必要があります。さらに、境界スレーブノードは閉じた多角形を形成する必要があります。ダイヤフラムのモデリングが不適切であると、不規則性状態の結果が正しくなくなる可能性があります。

注記: 平面と立面の両方でメンバーオフセットを使用すると、凹角コーナーチェックが正しくなくなる可能性があります。オフセットを使用する際は注意が必要であり、このようなジョイントは手動でチェックする必要があります。

質量の不規則性

このプログラムでは、2016年版IS 1893の表6（ii）とASCE 7-2016の条項12.3.2.2（図C12.3-2のタイプ2を参照）に従って質量の不規則性がチェックされます。各床の質量は、同じレベルにあるすべての床ダイアフラムの質量の合計として計算されます。上下の床に対する各床質量の比率が計算されます。これらの比率がコードで規定された値と比較されます。

不規則モードの振動

注記: このプログラムでは、2016年版IS 1893コードに従って不規則モードの振動がチェックされます。このチェックは、2016年版IS 1893の領域4または5を使用する静的地震定義が含まれている場合にのみ実行されます。

表6（vii）-aに従って、最初の3つのモードにおける有効質量の割合の合計は、65%を超えている必要があります。これは両方の直交方向でチェックされます。

表6（vii）-bに従って、1方向の基本モードの時間周期は、少なくとも10%異なる必要があります。

注記: ASCE 7コードでは、不規則モードの振動は考慮されません。

2016年版IS 1893の例

2016年版IS 1893を使用した例:

FLOOR DIAPHRAGM
DIA 1 TYPE RIG HEI 3
DIA 2 TYPE RIG HEI 6
DIA 3 TYPE RIG HEI 9
CHECK IRREGULARITIES CODE IS1893 2016

ASCE 7の例

ASCE 7を使用した例:

FLOOR DIAPHRAGM
DIA 1 TYPE RIG HEI 0
DIA 2 TYPE RIG HEI 5
CHECK IRREGULARITIES CODE ASCE7

2016年版IS 1893の出力例

2016年版IS 1893の地震の不規則性チェックに関する出力セクションの例:

-IRREGULARITY CHECKS 
 
                    STAAD.PRO IRREGULARITIES CHECK - (  IS1893-2016  )   v1.0 
                    *****************************************************
 
 --TORSION IRREGULARITY CHECKS 
 
 Torsion Irregularity Check
 Ref: Table 5 (i)    - Ratio Limit: 1.50
 ---------------------------------------
 
 Dia.   Extreme Points of Dia in X        Extreme Points of Dia in Z
       Node    Disp.    Node    Disp.    Node    Disp.     Node    Disp.
               (mm)             (mm)             (mm)              (mm)
 ------------------------------------------------------------------------
    1     12   0.04678      6   0.04678      2   0.04678      8   0.04678
    2     36   0.13804     30   0.13804     26   0.13804     32   0.13804

             Diaphragm DX-max/min DZ-max/min Status
             --------------------------------------
                   1     1.0000   1.0000        OK    
                   2     1.0000   1.0000        OK    
 --GEOMETRY IRREGULARITY CHECKS 
 
 Re-Entrant Corner Check.
 (Ref: Table 5 (ii)   - Ratio Limit: 0.15 )
 ------------------------------------------
 
     Node      Re-Entrant X-Proj  X-Proj/Lx Z-Proj  Z-Proj/Lz  Status
  Connectivity     Node    ( m)              ( m)
 ----------------------------------------------------------------------
         2->         1      4.0000  0.3333    0.0000  0.0000 Re-Entrant
         5                  0.0000  0.0000    4.0000  0.3333
         6->         7      0.0000  0.0000    4.0000  0.3333 Re-Entrant
         8                  4.0000  0.3333    0.0000  0.0000
         9->        10      4.0000  0.3333    0.0000  0.0000 Re-Entrant
        11                  0.0000  0.0000    4.0000  0.3333
        12->         4      0.0000  0.0000    4.0000  0.3333 Re-Entrant
         3                  4.0000  0.3333    0.0000  0.0000
        26->        25      4.0000  0.3333    0.0000  0.0000 Re-Entrant
        29                  0.0000  0.0000    4.0000  0.3333
        30->        31      0.0000  0.0000    4.0000  0.3333 Re-Entrant
        32                  4.0000  0.3333    0.0000  0.0000
        33->        34      4.0000  0.3333    0.0000  0.0000 Re-Entrant
        35                  0.0000  0.0000    4.0000  0.3333
        36->        28      0.0000  0.0000    4.0000  0.3333 Re-Entrant
        27                  4.0000  0.3333    0.0000  0.0000

                   Diaphragm:    Lx:       Lz:
                                 ( m)     ( m)
                   ----------------------------
                        1     12.0000   12.0000
                        2     12.0000   12.0000
 --MASS IRREGULARITY CHECKS 
 
 Mass Irregularity Check
 Ref: Table 6 (ii)   - Ratio Limit: 1.50
 ---------------------------------------
 
 Dia.   Level     Mass       Above      Below     Ratio  Ratio  Status
        ( m)      ( kN)      ( kN)      ( kN)     Above  Below
 ---------------------------------------------------------------------
    1     0.000    636.163    459.451    Base      1.385   N/A     OK    
    2     5.000    459.451    Top        636.163    N/A   0.722    OK    

   ***NOTE: Linear dynamic analysis needs to carried out for Irregular
   Modes of Oscillation check.

   ***NOTE: Static Seismic Loads for relevant code needs to be defined
   with Zone 4 and 5 for Irregular Modes of Oscillation  check.

ASCE 7の出力例

ASCE 7-2016の地震の不規則性チェックに関する出力セクションの例:

                    STAAD.PRO IRREGULARITIES CHECK - (  ASCE7-2016   )   v1.0 
                    *****************************************************
 
 --TORSION IRREGULARITY CHECKS 
 
 Torsion Irregularity Check
 Ref: Fig. C12.3-1 T1- Ratio Limit(s): 1.20, 1.40
 ------------------------------------------------
 
 Dia.   Extreme Points of Dia in X        Extreme Points of Dia in Z
       Node    Disp.    Node    Disp.    Node    Disp.     Node    Disp.
               (mm)             (mm)             (mm)              (mm)
 ------------------------------------------------------------------------
    1      3   0.09130      1   0.09993      4   0.09484      1   0.10559
    2     15   0.29636     13   0.30993     16   0.29819     13   0.34410

             Diaphragm ΔX-max/avg ΔZ-max/avg Status
             --------------------------------------
                   1     1.0451   1.0537        OK    
                   2     1.0224   1.0715        OK    
 --GEOMETRY IRREGULARITY CHECKS 
 
 Re-Entrant Corner Check.
 (Ref: Fig. C12.3-1 T2- Ratio Limit: 0.15 )
 ------------------------------------------
 
     Node      Re-Entrant X-Proj  X-Proj/Lx Z-Proj  Z-Proj/Lz  Status
  Connectivity     Node    ( m)              ( m)
 ----------------------------------------------------------------------
         6->         5      0.0000  0.0000    7.0000  0.7778 Re-Entrant
         4                  1.0000  0.2000    0.0000  0.0000
        18->        17      0.0000  0.0000    7.0000  0.7778 Re-Entrant
        16                  1.0000  0.2000    0.0000  0.0000

                   Diaphragm:    Lx:       Lz:
                                 ( m)     ( m)
                   ----------------------------
                        1      5.0000    9.0000
                        2      5.0000    9.0000
 --MASS IRREGULARITY CHECKS 
 
 Mass Irregularity Check
 Ref: Fig. C12.3-2 T2- Ratio Limit: 1.50
 ---------------------------------------
 
 Dia.   Level     Mass       Above      Below     Ratio  Ratio  Status
        ( m)      ( kN)      ( kN)      ( kN)     Above  Below
 ---------------------------------------------------------------------
    1     0.000    341.643    253.287    Base      1.349   N/A     OK    
    2     5.000    253.287    Top        341.643    N/A   0.741    OK

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