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UC-1 Engineer's Suite UC-1シリーズ各製品のセット版。クラウド対応、BIM/CIM機能強化 | |
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はじめに
「UC-1 Engineer’s Suite 建築プラントスイート」は、各建築関連の基準に対応した製品をラインナップしています。その中の「建築杭基礎の設計計算」や「地盤改良の設計計算」では、建物下の独立基礎を対象に支点配置の入力が可能です。ここでは、その内容に関して設計業務に役立つ情報をご紹介いたします。
 図1 地盤改良工法と杭工法 |
 図2 支点配置図 |
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支点の位置と通りの名称
支点配置の入力方法は、「建築杭基礎の設計計算」「地盤改良の設計計算」で共通の仕様です。
支点の位置は、列数、行数、その間隔を指定することで、列×行の格子状に初期設定されますが、支点毎に下記の設定を行う事で建物の形状に合わせた自由な配置を行う事が可能です。
- ・ 支点毎に杭や改良体を配置する／しないの指定
- ・ 最終的な支点の位置を座標で指定
- ・ 階段やエレベータ下の支点など水平力の負担を行わない指定
通り（列、行）の名称は、「X1, X2…」「Y1, Y2…」のように予め用意されている名称のほか、任意の名称を設定できます。
設計軸力の設定方法
地震時の軸力については、最終的な設計軸力を指定する方法と地震時の変動軸力を指定する方法から選択できます。
地震時の変動軸力を指定した場合は、常時（長期）の軸力＋地震時変動軸力を設計軸力として計算に使用します。
杭基礎の場合は、設計軸力が負になる場合にも対応可能です。地盤改良の場合は、「建築物のための改良地盤の設計及び品質管理指針（日本建築センター）」において引抜きが想定されていませんので、入力画面で制限されます。
水平力の指定方法と分配方法
水平力については、建物全体として１つの水平力を指定する方法と個々の支点毎に指定する方法に対応しています。「建築杭基礎の設計計算」では、エリアを分割しての指定も可能です。
全体で指定された水平力は、支点毎に分配されますが、その方法が「建築杭基礎の設計計算」と「地盤改良の設計計算」で異なります。
建築杭基礎の設計計算
杭頭が剛な部材で繋がっているものとして、杭頭の変位が一致するように各杭の水平力を算定します。つまり、杭頭水平ばね比により、分配されます。
- Hi ： 分配水平力（kN）
- H ： 全体の水平力（kN）
- ki ： 杭頭水平ばね（kN/m）
- Hoi ： 単位水平荷重（kN）
- δoi ： 単位水平荷重を杭頭に載荷した時に生じる水平変位（m）
地盤改良の設計計算
鉛直荷重比により、水平力を分配します。
- Hi ： 分配水平力（kN）
- H ： 全体の水平力（kN）
- Ni ： 支点の軸力（kN）
支点配置の入力の位置づけ
「建築杭基礎の設計計算」では、支点配置の入力が必須です。建物下の検討を行わない場合にも仮の支点配置を行い検討します。例えば、同じ軸力、水平力の条件で、杭本数、杭種などを比較検討する場合には、比較する種類分の支点を作成して、それぞれの杭を配置して検討します。
「地盤改良の設計計算」においては、入力方法の選択肢の1つとして支点配置での入力を用意しております。建物下であっても予め検討対象となる荷重が抽出されている場合には、支点配置を行う必要はありません。また、擁壁下など建物以外を対象とした入力も可能です。
| (Up&Coming '24 春の号掲載) |
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