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TR.31.2.11 IS:1893（パート1）2016年版コード - 横方向地震荷重

この機能により、構造物を構築するためにパート1（2016年版）の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。

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）。

一般的な書式

DEFINE IS1893 2016 ( ACCIDENTAL ) LOAD
1893-2016-spec
wall-definitions

壁の定義については、「壁面積の定義」を参照してください。

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。

指定項目 

1893-2016-spec = ZONE f1 RF f2 I f3 { SS f4 | SA f11 } (ST f5) ( { DM f6 | DF f12 } ) (PX f7) (PZ f8) ( { DT f9 | GL f10 } ) (HT f13) (DX f14) (DZ f15)
Parameter説明
ZONE f1 地震地域係数。2016年版IS:1893（パート1）の表3（条項6.4.2）を参照してください。
RF f2 応答減少係数。2016年版IS:1893（パート1）の表9（条項7.2.6）を参照してください。
I f3 構造物の破壊による危険性、地震後の機能の必要性、歴史的な価値、または経済的な重要性により特性が決まる構造物の機能的な使用に依存する重要度係数。2016年版IS:1893（パート1）の表8（条項7.2.3）を参照してください。
SS f4 岩盤または地盤サイト係数。地盤のタイプによって、5%減衰相当の平均応答加速度係数Sa/gが計算されます。2016年版IS:1893（パート1）の表4（条項6.4.2.1）を参照してください。
  • 1 = 硬地盤
  • 2 = 中間硬地盤
  • 3 = 柔地盤
注記: SSまたはSAを使用して、サイトの条件を指定します。両方のパラメータを指定すると、SSが無視されます。
ST f5 地震抵抗システムの構造タイプ。このプログラムは、固有周期を2016年版IS:1893（パート1）条項7.6.2に従って計算します。
  • 1 = RCモーメント抵抗フレームの建物
  • 2 = RC鉄骨合成モーメント抵抗フレームの建物
  • 3 = 鉄骨モーメント抵抗フレームの建物
  • 4 = RC構造壁の建物*
  • 5 = その他のすべての建物
注記: *ST 4の場合は、固有周期を決定するために壁のデータを入力する必要があります。
DM f6 さまざまな減衰のSa/gを計算するための係数を取得する減衰比。減衰が設定されない場合、係数1.0に対応する5%減衰（デフォルト値は0.05）が考慮されます。2016年版IS:1893（パート1）の条項7.2.4を参照してください。
注記: DMまたはDFを使用して、減衰を指定します。両方のパラメータを指定すると、DMが無視されます。

これは、0（ゼロ）～1.0の範囲内の値（上下限を含む）でなければなりません。たとえば、7%の減衰は0.07と指定する必要があります。

PX f7 構造体のオプションのX方向周期（秒）。この値が定義されると、X方向の地震荷重を生成するために、Sa/gの計算に使用されます。
PZ f8 構造体のオプションのZ方向周期（秒）。この値が定義されると、Z方向の地震荷重を生成するために、Sa/gの計算に使用されます。
DT f9 地表面より下の基礎の深さ。現在の単位系で定義する必要があります。この深さが30m以深である場合、Ahは、得られる値の半分の値が採用されます。基礎が地表面と深度30mの間にある場合、この値は、Ahと0.5Ahの間で線形に補間されます。2016年版IS:1893（パート1）の条項6.4.5を参照してください。
注記: DTまたはGLを使用して、基礎の深さを指定します。両方のパラメータを指定すると、DTが無視されます。後述のノードdを参照してください。
GL f10 地表面のY座標（またはSET Z UPの全体Z座標）。条項6.4.5に従い、横力がこの高さより下のレベルに加えられます。
注記: DTまたはGLを使用して、基礎の深さを指定します。両方のパラメータを指定すると、DTが無視されます。後述のノードdを参照してください。
SA f11 サイト特性スペクトルに対応した平均応答スペクトル加速度係数。2016年版IS:1893（パート1）の条項6.4.7を参照してください。
DF f12 Sa/gを計算するための倍率。
HT f13 建築物の高さ。2016年版IS:1893の条項7.6.2（a）および図5を参照してください。
DX f14 建物の台座レベルでのX方向のベース寸法。7.6.2（b）または（c）を参照してください。
DZ f15 建物の台座レベルでのZ方向のベース寸法。7.6.2（b）または（c）を参照してください。
注記: 荷重の生成に使用される地震荷重定義の適用に関する詳細については、TR.32.12.2 地震荷重の生成を参照してください。

注記

  1. 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。

  2. デフォルトでは、STAAD.Pro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、2016年版IS:1893（パート1）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。

  3. 剛結ダイアフラムが存在しない場合、STAAD.Pro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。

    12EI / L3

    意味
    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。

    1 P h 3 12 E I + 1.2 P h A G

    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。

  4. 2016年版IS:1893パート1の条項6.4.5では、地下構造物と地下30m以下の基礎の場合、設計水平スペクトル値（Ah または Ak）は、地表面と30mの深さの間に配置された構造物の実際の値の半分とすると規定されています。設計の水平加速度スペクトルは、 Ah と（0.5 Ah）。Ah の低減は、地下にある構造物の部分（GLの下にある質量）で行う必要があります。

    ベースせん断、VB、地表面の上下の計算、GL

    DTパラメータまたはGLパラメータを指定して、地表面より下の実際の基礎の深さをプログラムに伝えることができます。

    注記: パラメータDTを使用して Ah.GLのみを使用してください。

    プログラムはその後、 Ah の倍増率を評価し、ベースせん断を計算します。これにより、地下部分の実際のベースせん断とベースせん断が減少し、 VB はその部分の層せん断に分配されます（静的解析の場合）。

    • 構造物の地上i階の設計横力Qi:
      Qi=(Wihi2∑Wihi2)VBS
      意味
      Wi
      		=
      地上i階の地震重量
      hi
      		=
      地上i階の高さ
      VBs
      		=
      水平方向ベースせん断= Ah·Ws
      Ws
      		=
      地上部分の地震荷重
    • 構造物の地下j階の設計横力Qj:
      Qj=(Wjhj2∑Wjhj2)VBS
      意味
      Wj
      		=
      地下j階の地震重量
      hj
      		=
      地下j階の高さ
      VBu
      		=
      水平方向ベースせん断= AhR·Wu
      Wu
      		=
      地下部分の地震荷重

例

DEFINE IS1893 2016 LOAD
ZONE 0.36 RF 5 I 1.2 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
LOAD 3 LOADTYPE Seismic  TITLE SS_(+Y)
1893 LOAD Y 1

設計方法

設計用ベースせん断は、STAAD.Proにより、2016年版IS:1893（パート1）に従って建築物構造について計算されます。

V = Ah.W

意味
Ah
=
条項6.4.2に基づく設計スペクトル加速度。この値は、モードごとに計算されます。
=Z2IRSag
W
=
荷重から得られる建物の地震重量。これは質量タイプの参照荷重ケースで定義するのが理想的です。または、この定義で重みを追加することもできます。
注記: 上記の式の記号と表記はすべて、2016年版IS:1893（パート1）に準拠しています。
STAAD.Proは、次の方法を使用して横方向地震荷重を生成します。
  1. 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。
  2. プログラムが構造周期Tを計算します。
  3. プログラムがTを使用してSa/gを計算します。Y方向の場合は、条項6.4.6に示されているようにSa/g = 2.5です。
  4. 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。
  5. 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。

2016年版IS 1893の実装

注記: STAAD.Proは、MEMBER CRACKED CODE IS1893 2016コマンドを使用して、地震荷重の条項6.4.3の縮小断面特性要件に自動的に準拠できます。詳細については、TR.20.10 メンバー特性低減係数を参照してください。
7.2横力 - 設計スペクトル加速度 Ahは、条項6.4.2に基づきます。この値は各モードで計算され、各自由度での地震荷重を乗算します。
  • 7.2.2 - 建物内の各床（または各床の各ノード）に分散する必要がある横方向ベースせん断の最小値は、表7および条項7.2.2に従って計算されます。これは、最小ベースせん断値を決定するために使用されます。
  • 7.2.3 - 重要度係数が追加されました。
  • 7.2.4 - 材料に関係なく、すべての構造に5%の減衰を使用する必要があります。プログラムはDMパラメータで他の値を受け入れますが、警告が出力で発行されます。
  • 7.2.6 - ユーザーインターフェイスには、2016年IS 1893の表10から取得した応答減少係数のリストが含まれています。
7.6 等価静的メソッド
  • 7.6.2 - 建物の高さに基づくおおよその時間周期の計算
    • 点aの場合、時間周期は、鉄筋コンクリートおよび鉄骨合成MRFビルドに対して次のように計算されます。 Ta = 0.080.75.
    • 点bおよび点cの場合、時間周期は壁面積の関数です。したがって、ST 4または5（鉄筋コンクリート構造壁または"その他"のすべての建物）の場合は、時間周期を正しく計算するためにwall-data-pairsを指定する必要があります。
ホームトピック: TR.31.2 地震解析用静的力手順の定義
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