TR.31.2.10 IS:1893(パート1)2002年版およびパート4(2005年版)コード - 横方向地震荷重
この機能により、静的等価アプローチを使用して、IS:1893仕様に従って地震荷重を生成できます。建築構造物に関するパート1(2002年版)と、工業用構造物および煙突のような構造物に関するパート4(2005年版)の両方を使用できます。
地震荷重ジェネレータは、XおよびZ方向の横荷重のみを生成するために使用できます。Yは、重力荷重の方向です。この機能は、Z軸が垂直方向に設定されるケースに対しては適用されません(「TR.5 SETコマンドの設定」のSET Z UPコマンドを参照)。
全般フォーマット
DEFINE 1893 ( ACCIDENTAL ) LOAD ( PART4 )
ZONE f1 { 1893-spec-part1 | 1893-spec-part4 }
weight-data
地震荷重の構造の重量を設定する方法については、「一般的な重量データ」を参照してください。
(CHECK SOFT STORY)
指定項目
1893-spec-part1 = RF f2 I f3 { SS f4 | SA f11 } (ST f5) ( { DM f6 | DF f12 } ) (PX f7) (PZ f8) ( { DT f9 | GL f10 } )
1893-spec-part4 = RF f2 I f3 { SS f4 | SA f11 } ST f5 ( { DM f6 | DF f12 } ) (PX f7) (PZ f8) ( { DT f9 | GL f10 } ) ( CS f13 ) ( AX f14 ) ( ES f15 ) CV f16 DV f17
指定項目
注記
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ACCIDENTALオプションが設定されると、IS 1893仕様に従って不測のねじりが計算されます。不測のねじりの値は、各レベルの質量中心に基づきます。質量中心は、指定したSELFWEIGHT、JOINT WEIGHT、およびMEMBER WEIGHTコマンドによって計算されます。
ACCオプションと不測の偏心係数(一般的にIS 1893コードによると0.05)は、1893地震主荷重ケース(つまり、1893 LOAD X / Z f1 ACC f3)で指定する必要があります。f2には負の値を指定できます。「TR.32.12.2 地震荷重の生成」を参照してください。
モデルに床ダイアフラムがある場合に水平方向のねじりを考慮するには、ACCIDENTALオプションを指定しないでください。代わりに、1893地震主荷重ケース(つまり、1893 LOAD X / Z f1 DEC f2 ACC f3)では、不測の偏心とともに動的な偏心を指定する必要があります。同等の地震解析の場合、IS 1893コードによると、f2は1.5、f3は0.05です。f1は常に正の値またはゼロですが、f2には負の値を指定できます。f2が0.0の場合、この特定の荷重ケースでは不測のねじりのみが考慮されます。
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デフォルトでは、STAADは構造物の固有周期をX方向とZ方向の両方でそれぞれ計算します。これは、ベースせん断の計算に使用されます。PXおよびPZが含まれている場合は、これらの値が考慮されて、平均応答加速度係数が計算されます。PXおよびPZ値の代わりにSTを使用すると、2002年版IS:1893(パート1)または2005年版IS:1893(パート4)に示されているとおりに、経験式に応じて固有周期が計算されます。
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剛床ダイアフラムが存在しない場合、STAADは、その層の横方向の剛性を計算する目的で、柱とせん断壁(開口部なし)を垂直構成要素として識別します。
柱の横剛性は次のように計算されます。
意味12EI / L3 - E
= - ヤング係数
- I
= - 断面二次モーメント
- L
= - 柱の長さ
せん断壁(開口部なし)の横剛性は、次のように計算されます。
これは、曲げ剛性の逆数とせん断剛性の逆数の合計であり、上部の単一の横荷重Pの下で片持ち壁のたわみとして得られます。
意味- h
= - 高さ
- A
= - 断面積
- G
= - 壁のせん断弾性係数
ある床レベルのすべての柱と耐震壁の横方向剛性の和は、その層または床レベルの全横方向剛性となります。このプログラムでは、建築物の柔層を、全体座標系のX方向、Z方向それぞれに沿ってチェックします。この計算は、床が固定ダイアフラムとして扱われる構造物の場合のみ有効です。
例
DEFINE 1893 LOAD ZONE 0.36 RF 5 I 1 SS 1 ST 1 DM 0.05 JOINT WEIGHT 39 60 80 WEIGHT 100 LOAD 1 LOADTYPE Seismic TITLE SS_(+X) 1893 LOAD X 1 LOAD 2 LOADTYPE Seismic TITLE SS_(+Z) 1893 LOAD Z 1
設計方法
設計用ベースせん断は、STAAD.Proにより、2002年版IS:1893(パート1)の式7.5.3に従って建築構造物について、または2005年版(パート4)に従って工業用構造物について計算されます。
V = Ah.W
指定項目:
2005年版IS 1893(パート4)に従ってサイト固有のスペクトルが使用される場合、次のようになります。
煙突のような構造物については、設計用ベースせん断は2005年版IS 1893(パート4)に従って次のように計算されます。
V = CvAh.W·Dv
- DEFINE 1893 LOADコマンドを使用して、地震地域係数と必要な1893仕様を指定します。2005年版IS:1893(パート4)を使用して指定するには、PART 4コマンドオプションを使用します。
- プログラムが構造周期Tを計算します。
- プログラムは、Tを使用してSa/gを計算します。
- プログラムが、上記の式からVを計算します。Wは、DEFINE 1893 LOADコマンドで指定したSELFWEIGHT、JOINT WEIGHT(s)、MEMBER WEIGHT(S)、REFERENCE LOADを介して入力した質量テーブルデータから取得されます。
- 横方向地震荷重の総和(ベースシヤー)は、プログラムにより、IS:1893の手順に従って、構造物の異なる高さに分配されます。
詳細については、TR.32.12 荷重の生成を参照してください。
柔層のチェック
2002年版IS 1893コードの条項7.1によれば、構造物が地震時に良好な挙動を示すためには、単純で規則的な形状であり、適切な横方向強度、剛性、および延性を備えている必要があります。 これは、ジオメトリが単純で規則的、かつ平面と高さの質量と剛性が均一に分布されている建築物は、不規則な構成の建築物より、受ける損傷がはるかに少ないためです。
この基準により、IS1893-2002の表4-平面計画の不規則性、表5-鉛直方向の不規則性に与えられる少なくとも1つの条件が当てはまる場合、建築物は不規則と考えられます。
2002年版IS 1893のために、STAAD.Proは、IS 1893-2002表5 SI No.(1)i)a)およびSI No.(1)i)b)に示されているように、柔層のチェックの形式で垂直方向の剛性の不規則性を検出する方法を実装しました。
- 剛性の不規則性:柔層 – コードのこの規定に従い、柔層とは、横方向の剛性が上層の70%未満、または上層3層の横方向剛性の平均の80%未満の層を指します。
- 剛性の不規則性:極めて柔な層 – コードのこの規定に従い、極めて柔な層とは、横方向の剛性が上層の60%未満、または上層3層の横方向剛性の平均の70%未満の層を指します。
そのため、いずれかの層が柔または極めて柔であることが判明した場合、建築物は、同タイプで垂直方向剛性が規則的であるものよりも地震時の損傷が大きくなるに可能性があります。