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鉄筋コンクリート造柱 <設計ツール> <断面検定条件> <鉄筋コンクリート造柱>


【動 作】

 鉄筋コンクリート造柱の断面検定機能です。 矩形断面、円形断面の参考計算資料を作成します。 計算は鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説 2010(2010 RC規準) 及び2015年版 建築物の構造関係技術基準解説書(2015技術基準)を参考にしています。 検定断面は断面(検定用)設定で行います。

ダイアログ画面

【解 説】
地震時応力の割増し】

 地震時の応力の割増し係数。 地震時応力とは断面検定ダイアログで荷重種類を”地震”とした出力荷重です。 「長期、風圧、積雪、その他」の荷重は割増しません。

【設計用せん断力式(地震) QSd】
設計ルート1、2における 参考値

番号
ルート1
B式
ルート2-1
B式
ルート2-2
B式
@式 QSd=QL+n・QE n=1.5以上  n=max(2.0,h/ho)以上 n=max(2.0,h/ho)以上
A式 QSd=Qo+α・ΣcMy/h' α=1.0  α=1.0 α=1.0
B式 QSd=min(@式,A式) min(@式,A式) min(@式,A式) min(@式,A式)

QL,QE:柱に生じる長期および地震時せん断力

Qo=単純支持とした時の常時荷重によって生じるせん断力、柱の場合0とします。

h/ho : 構造耐力上主要な部分でない腰壁又は垂れ壁が取り付く柱の階高を開口部高さで除した数値(FRMでは考慮しません)

h':柱の内法高さ

【柱の降伏曲げモーメント cMy計算に考慮する軸力倍率】

 cMyの計算は2015技術基準 付1.3-13〜15式(ただし、同式中ag=2at、g=0.8とする)による。 柱頭部分の耐力は接続するはりの耐力も考慮して決定します。

 軸力倍率    α1:A式で計算するcMyの柱の採用軸力(cNmy)  cNmy=NL+α1×NE, NL,NE:柱に生じる長期および地震時軸力

 主筋強度倍率 α2:A式で計算するcMyの柱の主筋強度倍率 σy=α2×sfts(柱主筋の短期許容応力度)。


鉄筋径、あき、フック形状、付着、定着などの構造規定(2010 RC規準)のチェックは行っておりません。

 

【検定表の解説】
柱の符号 断面の名称 、円形断面の場合はそれを表示します。
柱の位置 両端の節点番号(フレーム名称/階番号)
材料の種類 コンクリート、 主筋、 帯筋の材料名称
Fc、lfc、sfc コンクリートの基準強度 , 長期許容圧縮応力度 , 短期許容圧縮応力度
lfs、sfs コンクリートの長期許容せん断応力度 , 短期許容せん断応力度
lfa、sfa コンクリートの許容付着応力度 上端筋、その他の鉄筋について長期及び短期の数値
sfb 付着割裂の基準となる強度(安全性確保のための検討) 上端筋 , その他の鉄筋
σy、lft、sft 主筋の降伏強度(cMy算定用) , 長期許容応力度 , 短期許容応力度
lftw、sftw 帯筋の長期許容応力度 , 短期許容応力度
地震力割増し
kNe,kQe,kMe
X方向およびY方向の短期(地震時)設計用応力を算定するための地震時応力の割増し率
検定位置 i 端 X j 端 X i 端 Y j 端 Y
h'x [h] h'y A式で使用する柱の内法高さ [両端のフェイス位置の距離]、 h'x:部材座標系z方向、 
[h:節点間距離(高さ)]、 h'y:部材座標系y方向の内法長さ
検討方向の柱幅、  円形断面の場合は断面積が等しいとした場合の辺長を( )表示
検討方向の柱せい
有効せい(圧縮縁から引張鉄筋重心位置までの距離)、
円形断面の場合は断面積が等しいとした場合の辺長(b)に対する数値
応力中心距離(=7/8d)
min(b,D)/h
Nd,Md割増し
柱の最小径/h ,円形の場合は、D/h、 2010 RC規準 14条4.(1)より1/15未満の場合は設計応力の割増し(解説表14.3 中間値は直線補間)を行います。 
主筋の本数
及び 径 
主筋の本数及び径  上段:1段筋の配筋  下段:2段筋の配筋
円形断面の場合は全主筋本数
at 矩形断面の場合は引張鉄筋断面積(at)、円形断面の場合は主筋全断面積(ag)/4
pt 引張鉄筋比 矩形断面の場合 (pt = at / b・D)、円形断面の場合(pt = ag/4 / (πD2/4)
pg 柱の断面積に対する主筋全断面積(ag)の割合
帯筋の本数
径及び間隔
帯筋1組の本数−径
帯筋の間隔
pw 帯筋比(pw = 帯筋1組の断面積/b・帯筋間隔) 0.2%以下の場合*印が付きます
NL 柱に生じる長期軸力 (圧縮+、引張−)
ML 柱に生じる長期曲げモーメント
加力方向
NSd、MSd
短期の曲げ検定値が最大となる出力荷重(荷重1〜荷重9)
上記、曲げ検定値が最大となる時の短期設計用軸力、及び短期設計用曲げモーメント
Nmax/Ac・Fc 柱に生じる長期もしくは地震時の最大圧縮軸力(Nmax)/柱断面積(Ac)・Fc
QL 柱に生じる長期のせん断力
加力方向
QS
短期のせん断力QL+QE(@〜B式を考慮しない)が最大となる出力荷重(荷重1〜荷重9)、上記の時の短期せん断力(付着の検討2010 RC規準16.3式で使用します)
加力方向 短期のせん断検定値が最大となる出力荷重(荷重1〜荷重9)
n [α] 短期設計用せん断耐力(地震時検討用)を算定(@式及びA式)するための係数
ΣgMyu 柱頭に接続するはりの降伏曲げモーメントの和(各方向成分で集計します。なお、上階に柱がある場合は1/2を乗じた数値)
ΣcMyu
ΣcMyb
柱頭及び柱脚の柱の降伏曲げモーメントの和。 
地震時に柱曲げが生じない部位・方向については0とします。
QSd せん断検定値が最大となる短期の設計用せん断力
Qc せん断ひび割れ強度=b・j (1+Ns/1500・Ac)×0.085・0.72(Fc+50)/(M/Qd+1.7) 「2015技術基準(付1.3-8)」 M/Qd = h'/2d ≦ 3.0とします。
Nsは地震時についてはcMy算定用軸力、それ以外は短期軸力
N/bD Nは短期軸力、円形の場合はN/D2 上段:長期、下段:短期
M/bD2 Mは短期軸力から求まる短期許容曲げモーメント、円形の場合はM/D3 
MaL 、 MaS 柱の長期許容曲げモーメントMaL、柱の短期許容曲げモーメントMaS
α L
  S
せん断スパン比による割増し係数α= 4.0/(M/Q・d+1.0)  ただし1.0≦α≦1.5、 
M、Q は i 端、j 端の長期(L)および短期(S)の絶対値の最大応力値
αSが0.0の場合はQaSが地震時検討用(検定値が最大)で計算されています。
QaL
QaS
長期許容せん断力(L) = b・ j ・αL・wft、 
短期許容せん断力(S) = b・ j { fs+0.5wft(pw-0.002)} Pw≦1.2%(地震時検討用)、 
b・j {2/3・αS・fs・+0.5wft(pw-0.002)} Pw≦1.2% wft≦390N/mm2(地震時以外)
M/Ma L
M/Ma S
長期曲げ検定値(L) 2軸曲げ考慮=MLx/MaLx+MLy/MaLy
短期曲げ検定値(S) = MSd/MaS
Q/Qa L
Q/Qa S
長期せん断検定値(L) 2軸考慮=√[(QLx/QaLx)2+(QLy/QaLy)2]
短期せん断検定値(S) = QSd/QaS
付着
L、S
ld[Ld]
2010 RC規準(16.1)(16.3)(16.5)式による、付着検定値
長期(L):QL/(Σφ・j・Lfa)、短期(S):QS/(Σφ・j・Sfa)
大地震における必要付着長さ(ld)=σy・Db/(4・K・fb) + d 、dは1段筋の有効せいとし、 QSd<Qc の場合は 0 とします。 一段目の主筋のみ検討します。 [Ld=h'/2+15・Db]、 ld > Ld、となっても特別なメッセージは表示しません。
定着Db[db]
la[La]
Db=最大主筋径、 [db:2010 RC規準(17.3)式による通し配筋とする場合の最大主筋径=gD(=はりせい)・3.6・(1.5+0.1Fc)/ft]、 最下階柱脚(下階に柱のない柱脚)のみ計算します。(ヒンジが形成される可能性が高く、仕口内を通し配筋される部位)
la:2010 RC規準(17.2)式による必要定着長=1.0×S・σt・Db/10fb、S=1.25(片側はり付),0.7(両側はり付)、 [La=gD(=はりせい)-7cm]、 Db > db 、la > La、となっても特別なメッセージは表示しません。
判定結果 検定値が 1.0 以下の場合は「OK」、1.0 を超える場合 「NG」

ここでの出力は参考値です。

円形断面の場合の設計用応力はX及びY方向の合力(2乗和の正の平方根)とします。