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構造設計事例 | S倉庫浪速計画

基準階伏図

軸組図

建築物の概要

建築物の名称

S倉庫浪速計画新築工事

建築エリア

大阪府

主要用途

倉庫

建築物の規模

延面積

5934.72m2

建築面積

2092.53m2

構造

コンクリート充填鋼管構造、鉄骨構造

階数

地上 3階  地下 - 階  塔屋 - 階

高さ

19.900m

軒の高さ

19.330m

基礎の底部の深さ

設計GL - 1.40m (代表)

適用する構造計算

設計方針

建築基準法・同施行令及び日本建築学会の計算基準に準拠する。

(上部構造)
1. 本建物は、XY方向共にルート3の設計により建築基準法・同施行令による外力を用い、1次設計、2次設計を行う。設計荷重は鉛直荷重として固定荷重、積載荷重、積雪荷重、短期水平荷重として地震力、風圧力を考慮する。
2. 応力解析には一貫構造計算プログラム「Super Build/SS3」を使用する。使用にあたってはプログラムの適用範囲内を確認し、計算モデルと応力解析結果が妥当であることを確認しながら設計する。
3. 1次設計での応力計算は弾性剛性に立脚したマトリックス変位法により立体骨組みとして行う。1F床はに土間及び在来RCスラブ、2~3F床はトラス筋付き捨て型枠によるRCスラブ、RFは水平ブレースにて剛床仮定とし応力解析をする。梁中間に直行する梁が取り付く節点については鉛直時において適宜剛床仮定の指定を行う。柱は曲げ変形、せん断変形、軸変形を、梁については、曲げ変形、せん断変形を考慮する。
4. 柱脚は根巻き柱脚とし回転剛性を固定とする。
5. スラブによる梁の剛性増大率φsは、電算内部計算で協力幅により計算する。RC床とならない部分についてはφs=1.0とする。なお耐力は鉄骨断面のみで評価する。RC梁については両側にスラブがある場合は2.0、片側の場合は1.5とする。
6. 部材の設計については、1次設計での外力に対して各部材が許容応力度以内であることを確認する。コンクリート充填鋼管柱はLo/B>6となり相互拘束効果が期待できないことから、コンクリート充填鋼管構造設計施工指針に準拠し剛性、及びコンクリートの耐力を評価し算定する。
7. 鉄骨部断面設計の端部応力には、鉛直は節点モーメント、水平はフェース位置を採用し、柱部材は軸力、曲げモーメント、せん断力を考慮して検定する。大梁は曲げモーメント、せん断力にて検定する。
8. 大梁の断面検定位置は両端部・中央と継手位置の5箇所で行い、柱は柱頭・柱脚の2箇所とする。ただし、鉄骨柱脚の応力は鉄骨ベース位置を採用する。
10. 大梁継手は現場溶接によるウィルサイト工法とボルト接合を併用する。
11. 水平力による杭頭曲げモーメントは地中梁にて負担しそのときの曲げモーメントは地中梁心まで高さの影響を考慮する。又、別途計算で施工精度を考慮し100mmまでの偏心の影響を検討する。
12. 外壁はALC版t=100でその剛性を考慮しない。1次設計時の層間変形角は1/150以内とする。
13. 片持ち部材については1Gの地震時上下動を考慮し応力度比を0.75以内とし設計する。
14. 部材の許容たわみについては鉛直方向で支持スパンの1/250、風圧時などによる水平変位で支持スパンの1/200以内とする。尚、不完全合成梁に関してはたわみをL/300かつ3cm以内とする。
15. 定着長及び付着に関しては、鉄筋コンクリート構造計算規準・同解説(1991年度版)に準拠する。

(上部保有耐力)
1. 保有水平耐力計算は、曲げひび割れを考慮した静的弾塑性解析である荷重増分解析とし、脆性破壊を考慮する。曲げひび割れはRC部について考慮する。
2. 解析モデルは、一次設計と同じ架構モデルにて行なう。
3. 外力分布はXY方向共に1次設計時と同様とする。
4. 支点耐力は圧壊耐力(長期支持力の3倍)、引抜き耐力を考慮して保有水平耐力を解析する。
5. 鉄骨柱の柱脚耐力は根巻き柱脚の耐力を考慮し検討する。
6. 終局強度を計算する場合の鉄筋の材料強度は、基準強度を1.1倍した値とする。
7. RC部材のせん断耐力式は荒川mean式にて算定する。
8. DS算定時の解析終了は崩壊メカニズムが形成された時点又はいずれかの層の最大層間変形角が1/50に達した時点とする。
9. 建物の保有耐力は崩壊メカニズムが形成された時点又はいずれかの層の重心位置の層間変形角が1/100に達した時点とする。
10. 部材種別は、柱梁については鉄骨断面の幅厚比により部材ランクを決め、コンクリート充填鋼管柱についてはlk/D≦12時は塑性ヒンジの有無と存在応力から部材ランクを判定する。lk/D>12時は限界部材角と存在応力から部材ランクを判定する。
11. RC部材で崩壊メカニズムがまだ形成されていない部分についてはせん断余裕度により部材の曲げ降伏、せん断破壊等の破壊形式を決める。
12. DS値は部材群の種別、βuの値、Fesにより決定する。
13. 部材のせん断破壊の防止(保証設計)
はりQDG=Q0+n・QM
柱・耐力壁QDG=n・QM
nの値は、両端ヒンジとなるはり及び柱は1.1以上とし、それ以外の場合は、はりで1.2以上、柱で1.25以上とする。

(基礎構造)
1. 基礎は既製コンクリート杭による杭基礎で、工法はHybridニーディング工法(認定工法)とする。
2. 各杭に作用する水平反力は、剛床仮定が成立するものとして、各杭の杭頭水平変位量が等しくなるように算出する。応力は弾性支承梁として水平地盤反力係数を地盤調査結果に基づき応力解析する。
3. 杭頭変位が1.0cmを超える場合は基礎指針に準拠しKhの低減を行う。
4. 杭頭部はF.T.Pile構法の半固定とする。

(その他)
1. 使用上の支障に関する検討は、平12建告1459号第1の条件式により令第82条第4号への適合を確認する。

構造上の特徴

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