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。
ASCE 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コントロールノードに適用することで実行されます。
単位荷重Fx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、dminおよびdmaxが計算されます。このdmax/dmin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edi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のステータスが次の制限に基づいて報告されます。
比率 | ステータス | 説明 |
---|---|---|
Δmax/ Δavg < 1.2 | OK | 床が規則的であり、不規則性チェックに合格することを示します。 |
1.2 ≤Δmax/ Δavg ≤1.4 | 警告 | 床が不規則であり、構造物の形状を揃えるために完全な3次元動的解析が必要であるか、構造物の形状を条項7.1の表5のSl No.(i)節i.aおよび節i.bに従って変更する必要があることを示します。 |
Δmax/ Δavg > 1.4 | 不合格 | 床が不規則であり、不規則性チェックで不合格になることを示します。構造物の配置を条項7.1の表5のSl No.(i)節iiに従って変更する必要があります。 |
(設計の偏心度は2016年版IS 1893の条項7.8.2に準拠) |
= | ||
= |
IS 1893における床ダイアフラムのねじりの例
単位荷重Fxは、My = Fx× (edi - esi)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、edi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、Δmin、Δmax、およびΔavgの値が計算されます。このΔmax/Δavgの比率が上記の表に従って評価されます。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。
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。
Li×cos(α)/Lx ≤ 0.15
Li×cos(α)/Lz ≤ 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Li/Lx(x方向に沿った向きのメンバーの場合)およびLi/Lz(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
ダイアフラムの一部を形成する依存ノードはすべて、同じ平面内に存在している必要があります。さらに、境界依存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。
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
表6(vii)-aに従って、最初の3つの横方向並進モードにおける有効質量の割合の合計は、それぞれの主平面方向の少なくとも65%に達し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。
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 ) v1.2 ********************************************************* Including Amendment no. 2 November 2020 ********************************************************* --TORSION IRREGULARITY CHECKS Torsion Irregularity Check Ref: Table 5 (i) - Ratio Limit(s): Lower-1.20 Upper-1.40 --------------------------------------------------------------------- edi : Design Eccentricity esi : Static Eccentricity bi : Floor/Diaphragm plan dimension perpendicular to force direction For Details Refer Clause 7.8 IS1893:2016-Part-1 --------------------------------------------------------------------- Using edi = 1.5esi + 0.05bi --------------------------- Displacement of extreme points of diaphragm(dia.) in X dir. ------------------------------------------------------------------------ Dia. Node Max. Disp. Node Min. Disp. Avg. Disp. Max./Avg. Status (mm) (mm) (mm) Disp. ------------------------------------------------------------------------ 1 7 0.4984 2 0.4662 0.4823 1.0333 PASS 2 12 2.4871 9 2.3990 2.4430 1.0180 PASS 3 16 6.1637 13 6.0157 6.0897 1.0122 PASS Using edi = esi - 0.05bi ------------------------ Displacement of extreme points of diaphragm(dia.) in X dir. ------------------------------------------------------------------------ Dia. Node Max. Disp. Node Min. Disp. Avg. Disp. Max./Avg. Status (mm) (mm) (mm) Disp. ------------------------------------------------------------------------ 1 2 0.4984 7 0.4662 0.4823 1.0333 PASS 2 9 2.4871 12 2.3990 2.4430 1.0180 PASS 3 13 6.1637 16 6.0157 6.0897 1.0122 PASS Using edi = 1.5esi + 0.05bi --------------------------- Displacement of extreme points of diaphragm(dia.) in Z dir. ------------------------------------------------------------------------ Dia. Node Max. Disp. Node Min. Disp. Avg. Disp. Max./Avg. Status (mm) (mm) (mm) Disp. ------------------------------------------------------------------------ 1 3 0.2699 2 0.2383 0.2541 1.0622 PASS 2 10 1.0087 9 0.9347 0.9717 1.0381 PASS 3 14 2.0463 13 1.9160 1.9812 1.0329 PASS Using edi = esi - 0.05bi ------------------------ Displacement of extreme points of diaphragm(dia.) in Z dir. ------------------------------------------------------------------------ Dia. Node Max. Disp. Node Min. Disp. Avg. Disp. Max./Avg. Status (mm) (mm) (mm) Disp. ------------------------------------------------------------------------ 1 3 0.3916 2 0.2319 0.3118 1.2562 WARNING* 2 10 1.3253 9 0.9131 1.1192 1.1841 PASS 3 14 2.5782 13 1.8732 2.2257 1.1584 PASS *** WARNING: The floor is irregular. Please ensure conformance with Cl. 7.1, Table 5, Sl No. (i) sec-i.a or sec-i.b.
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