5.5 耐力壁の設計 5.5.2 地下外壁 5.5.2 地下外壁 INDEX: 設計用応力・断面設計・配筋パターン・検定計算 壁の配筋を面外力に対して設計する。 耐力壁の場合は地震時の面内せん断力に対する必要鉄筋量と面外力に対する必要鉄筋量から最終配筋 を決定する。面内せん断力に対する必要鉄筋量の計算方法は 5.5.1 RC耐力壁の設計による。 (1)設計用応力 面外力による応力の設定法は高さ方向(部材座標 x 方向)連梁解析と四辺固定が個々の壁毎に選択でき る。 面外荷重の種類は、土水圧荷重、壁に対する土水圧荷重の追加荷重を対象とする。 荷重の符号は、部材座標+z 方向を正とする。土水圧荷重(等変分布荷重)と追加荷重(等分布荷重)の 両方が掛かる場合の符号は、平均荷重の等分布荷重として判定する。 曲げモーメントの符号は、部材座標+z 方向が曲げ引張となる側を正とする。 1)Z 方向連梁解析 連梁解析は耐力壁を連続する Z 方向の 1 方向版として、等変分布荷重に対し固定モーメント法により 応力を設定する。 連梁モデルは耐力壁の連続性だけを対象にモデル化される(地上も含め) 。連梁のモデル化範囲に四辺 固定指定の地下外壁があっても、応力解析上はその壁もモデル化される。 地下外壁に連続して地上部分に耐力壁があると、その壁も連梁モデルに考慮されるが、地下外壁ではな い壁は面外応力に対する設計はされない。 また、連梁解析の場合、横筋は必要せん断補強筋量以上かつたて通し筋の 1/2 以上とし、表裏同量の 通し配筋とする。条件を満たさない場合、検定 NG とする。 地上部分も「耐力壁」が 連続していれば連梁解析に 考慮される。 内面 外面 -M x +M z +z 図-5.5.2.1 Z方向連梁解析 支点の位置はスラブの天端(平均レベルを考慮)である。スラブが存在しない場合は梁心位置が支点と なる(当該梁は面外荷重に対して設計するであろうことを想定しているが、自動的には処理されない) ので注意すること。梁が存在しない場合は支点はできない。 B-5.5.2-1 5.5 耐力壁の設計 5.5.2 地下外壁 スラブが二重スラブの場合は両スラブ天端位置に支点ができる。 最下層が二重スラブでない場合は固定端となる。 2)四辺固定平板解析 柱、大梁で囲まれた壁の応力をスラブと同様に計算する。荷重は平均荷重の等分布荷重である。高さ方 向のスパンはスラブ天端間距離で水平方向のスパンは柱内法である。 連梁解析にモデル化されていても、四辺固定が指定された壁は別途四辺固定としての応力が設定される。 w1 (w1+w2)/2 w2 (w1+w2)/2 図-5.5.2.2 四辺固定平板解析 (2)断面設計 1)断面設計位置 断面設計位置は下記による。 ① 連梁解析の場合 各壁上端・中央・下端のたて筋方向 ② 四辺固定平板解析の場合 各壁中央・端部のたて筋方向および中央・端部の横筋方向 2)曲げモーメントに対する計算 壁の単位幅あたりの面外許容曲げモーメントは下式による。 M at ft j , j 7 d, 8 d t ct hbar vbar / 2 ここで ft :鉄筋の許容引張応力度 t :壁厚 ct :(荷重の符号×曲げモーメントの符号)が正の場合は内面のかぶり厚さ、負の場合は外面のか ぶり厚さとする。 hbar,vbar :直交方向鉄筋,当該方向鉄筋の最大径 付着の検討はしない。 B-5.5.2-2 5.5 耐力壁の設計 5.5.2 地下外壁 3)せん断力に対する計算 壁の単位幅あたりの面外許容せん断力は下式による。 Q fs j ここで fs :コンクリートの許容せん断応力度 (3)配筋パターン 壁の配筋は下記の 3 パターンが設定できる。 モチアミ配筋(外内別) モチアミ配筋 トップ筋配筋 図-5.5.2.3 配筋パターン ① モチアミ配筋 ② モチアミ配筋(表裏あり) 表側(土に接する側) 、裏側で配筋が異なるパターン ③ トップ筋配筋 たて筋は表側の下端および裏側の中央部にトップ筋が、横筋は表側の端部および裏側の中央部に トップ筋があるパターン (4)検定計算 検定計算での判定条件は下記による。 引張側鉄筋 at a L かつ at 圧縮側鉄筋 ac ag at ag :土水圧と地震力による必要鉄筋量 aL :土圧による必要鉄筋量 1 ag 2 複筋比 0.3 以上は考慮しない。 連梁解析の場合の必要横筋量は必要せん断補強筋量とする。 B-5.5.2-3
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