計算

計算のサブセクション

計算を早く回す方法は？

Question

計算を早く回す方法はないですか？

Answer

コア数について 解析時間の短縮についてですが、大規模なモデルの場合は メニュー項目「ツール」→「オプション」→「マトリクスソルバ」にて SparseもしくはIntelPardisoを選択することで、高速化する可能性がございます。 弊社のRESPブログに詳細な説明がございます。
【プログラムTips】RESPのスパースマトリクスソルバついて

また、スレッド数とプロセス数の設定でも実行速度に影響しますのでこちらの記事を参考にしてください。
【構造解析Tips】RESP-Dの解析時間測定 -その1-

実行いただく際は、メニュー項目「ツール」→「オプション」→「解析時、複数プロセスで実行」にチェックを入れ、「最大プロセス数」を設定してください。
プロセス数×スレッド数がPCの全体コア数を超えた設定を行うと逆に速度が低下してしまいます。
お使いのPCの状態にもよりますが、他のプログラムを同時に使われると思いますので、
最大プロセス数を4程度、準備計算時・応力計算時の最大スレッド数をそれぞれ2程度、に設定するのがよろしいかと存じます。

「計算条件」→「振動解析ケースの設定」→「変動Δt」で解析積分刻みを時刻に応じて変更することができるため、うまく調整すればこちらでも高速化することが可能です。

支点位置に強制変形を作用させる解析は可能？

Question

建物の支点位置に強制変形を作用させる解析はできますか？

Answer

RESP-Dでは強制変位を与える機能はございません。 別プログラムRESP-F3TであればLoadCase - LoadBind コマンドを用いることで解析は可能です。

質点系解析の塑性率の基点は？

Question

質点系解析について塑性率の基点はどこですか？

Answer

塑性率基点は第二折れ点となります。

柱・耐震壁のせん断非線形の復元力特性は？

Question

柱，耐震壁のせん断非線形は，どのような復元力特性で評価されるのでしょうか。

Answer

せん断非線形は、「部材復元力特性計算条件」→「部材非線形条件2」の設定によります。 デフォルトでは、柱のせん断は弾性、耐震壁のせん断非線形はトリリニアとして評価されます。 せん断非線形の折れ点耐力については、「部材復元力特性計算条件」→「終局耐力条件3」で変更できます。 個別の部材に対して指定する場合は「部材リスト」→「部材復元力特性・減衰力の直接入力」でせん断復元力タイプで設定できます。

ファイバーモデルの材料塑性率基点歪みの根拠は？

Question

ファイバーモデルの塑性率計算に関して、材料塑性率基点歪みのデフォルト値の根拠は何でしょうか？ RC：圧縮0.005、引張0.01 S：圧縮0.01、引張0.01

Answer

終局耐力に十分漸近していると言える程度の大きな値をデフォルト値として設定しています。 （S造柱だと降伏ひずみの約5倍程度になります。）

鉄骨梁の降伏後の剛性は？

Question

鉄骨梁の降伏後の剛性（復元力特性の2次勾配）はどのようになっていますか？

Answer

降伏後剛性低下率（初期剛性に対する比）は0.001としております。 「部材リスト」->「部材耐力の直接入力」（大梁曲げ耐力タブ）にて設定することで変更可能です。 α3のみ入力した場合、降伏後剛性低下率のみ変更されます。

上下動解析の方法は？

Question

上下動解析はどのように行えばよいでしょうか？

Answer

「振動解析ケース設定」より、入力波形の設定を行う際に入力方向を「Z方向」として設定することで解析することが出来ます。

RebarRectangleエラーの対処法は？

Question

増分解析・振動解析において、「数値の範囲が間違っています（○○行目）　RebarRectangle ○○○」といったエラーが表示されます。どう対処すれば良いですか？

Answer

RC柱において芯鉄筋のdt指定が部材幅の半分を超えており、正常に鉄筋位置が取得できていない可能性があります。

重心位置の算定方法は？

Question

重心位置はどのように算定されていますか？

Answer

剛床仮定を設けている共通の床グループIDごとに鉛直方向の応力解析を元に各階の軸力重心として算出してします。

壁エレメントが早期に曲げヒンジを生じる原因は？

Question

壁エレメントが早期に曲げヒンジを生じてしまいます。なぜでしょうか。

Answer

原因の一つとして想定されるのは、応力計算条件で「鉛直荷重時の軸変形を考慮しない」としている場合です。 この場合、鉛直荷重時のみ柱剛性を増大させることによって軸変形を生じないモデルとして計算しています。 その際、既定の設定だと柱のみ軸剛性を増大させ、壁の軸剛性はそのままとなりますので、長期軸力を壁板が負担しないことになります。 そのため、水平荷重時にすぐに壁板の引張縁が引張に入るため、壁板が早期に降伏しやすい計算となります。 解決策としては、応力計算条件で軸変形を考慮しない場合の倍率を変更して調整していただくことも考えられます。

施工段階解析とは？

Question

施工段階解析とはどのようなものでしょうか。

Answer

実際の施工においては、すべての層をいっぺんに作るわけではなく、一層ずつ施工されます。そのため、たとえば1層目を施工した段階で自重により若干の鉛直変位が生じますが、2層を施工する時点ではその鉛直変位を加味したうえで水平になるように施工されます。このように、1層ずつモデルを作り上げては載荷、というステップを繰り返すのが施工段階解析です。施工段階解析は、応力解析条件で設定できる考え方としては「鉛直荷重時の軸変形の考慮」と関係し、軸変形を考慮する場合と考慮しない場合の間に位置するような解析結果になります。どちらの状況により近いかは、建物の特性によります。 以下の記事で簡単な検討を行っていますので、よろしければご参照ください。

不安定自由度エラーの確認方法は？

Question

解析結果のエラーとして「不安定自由度　Z002Y003X004B0500UZ」といったエラーが出るのですが、どこに着目すればよいのでしょうか？

Answer

「不安定自由度　Z002Y003X004B0500UZ」を例にとりますと、「下から2番目の階、Y方向に下から3番目の通り、X方向に左から4番目の通り、節点番号500の節点が全体座標系におけるUZ方向に不安定」という意味を示すエラーとなります。 Z002Y003X004B0500というのは解析モデル上の節点名です。 解析モデル用の節点、部材名称と実際の位置の対応関係を確認するためには解析フォルダ内のexpmodel.csvをご確認ください。 一例として、梁の中間部に梁を分割していない状態で柱を配置したケースが原因のお問い合わせをいただきます。

一部の部材に長期軸力を負担させない方法は？

Question

一部の部材に長期軸力を負担させたくないのですが、方法はありますか？

Answer

「応力計算条件」→「応力条件2」で、制振ブレース、制振間柱については一律で長期軸力の負担有無を設定できます。 個別に設定したい場合、ブレースはブレースの符号ごとに、柱の場合は柱個別のプロパティで長期軸力負担の有無を設定することも可能です。

柱と免震部材で軸変形考慮条件を変えられる？

Question

軸変形の考慮について、柱は水平のみ考慮、免震部材は鉛直・水平で考慮と条件を変えることはできますか。

Answer

軸変形の考慮については、軸変形を考慮しないとした場合には鉛直部材の軸剛性に大きな倍率を乗じて計算する仕様です。 その際の剛性倍率を柱、壁、免震部材に対してそれぞれ設定することで、柱と免震部材で軸変形考慮条件を変えることが可能です。

非剛床の解析は可能？

Question

非剛床の解析は可能ですか？

Answer

可能です。節点を選択し、「剛床解除」のプロパティを「しない」にすることで剛床解除されます。

床による大梁の剛性倍率の考慮方法は？

Question

床による大梁の剛性倍率はどのように考慮されていますか？

Answer

「設計・計算条件」の「剛性条件」から、増大率として考慮するか、協力幅として考慮するかを選択できます。 デフォルトでは協力幅として考慮です。 大梁の剛性計算時に使われるスラブ厚は、[剛性計算条件]>[剛性条件1]>[各層スラブ厚の設定]で使う代表スラブ厚を使用するが、「構造スラブ符号」を設定した場合は「構造スラブ・平面応力要素」に設定したスラブ厚を採用します。 ※この時、接続する床荷重はスラブ厚が0よりも大きい値が設定されている必要があります。

補強架構と建物をスラブで接続する方法は？

Question

外付けの補強架構と建物とをスラブで接続したいのですが、スラブの剛性を考慮して解析するにはどのようにすればよいのですか？

Answer

水平剛性を考慮するには、水平ブレースによりブレース置換する方法もしくは平面応力要素を配置することが可能です。

瞬間剛性比例減衰タイプの種類は？

Question

瞬間剛性比例タイプで「α1一定、減衰力累積型」など種類を選べますが、それぞれどのような設定なのでしょうか？

Answer

減衰タイプの設定については以下の記事にまとめておりますのでご参照ください。
【構造解析Tips】瞬間剛性比例型減衰の種類

一本部材指定の大梁で終局検定エラーが出る

Question

一本部材指定した大梁のエラーにより終局検定が中止されるのですが、対処法が分かりません。

Answer

一本部材指定した大梁の中に断面算定対象外の梁が含まれている場合にエラーで計算できない場合があります。 断面検定除外指定の他、耐力壁の上下梁も断面検定対象外となるため、一本部材指定している途中の部材だけ耐力壁がついている場合などにもエラーとなります。

加振力によるねじれ力の入力方法は？

Question

加振力によりねじれ力を入力できますが、風荷重によるねじれ力を入力できるものと考えてよいのでしょうか？また、ねじれ力は重心位置に載加されるでしょうか？

Answer

現時点では荷重指針に記載があるようなねじれ荷重を静的に与える解析はできませんが、動的なねじれ荷重を与えることは可能です。この時の加振力は各フロアごとに重心位置に加力されます。

積分時間間隔と入力波形の時間間隔の関係は？

Question

積分時間間隔を細かく設定している場合、積分時間間隔に比べて入力波形の時間間隔が粗くなりますが、その間については線形補完されるのでしょうか。

Answer

線形補完した値を使って計算しています。

支点の浮き上がりを考慮した解析は可能？

Question

支点の浮き上がりを考慮した解析を行うことはできますか。

Answer

支点ばねに引張非線形を考慮することで可能です。 該当の節点を選択し、「節点プロパティ」→「3-支持条件」にて節点支持タイプをばねとし、各方向のばねの初期剛性を入力します。 その後、「部材リスト」→「支点ばねの非線形特性直接入力」にて引張型の折れ点が極端に小さいバイリニアを設定します。

モード別減衰でエネルギー比エラーが出る

Question

モード別減衰を指定した解析でエラー（入力と消費エネルギー比が閾値を超えました）が出たのですが対処法はありますか

Answer

固有値解析を200次など高次まで行なった上で、モード減衰を高次まで設定することで解消される可能性があります。また、積分刻みも十分細かくする必要があります。

架構設計変形時の求め方は？

Question

架構設計変形時（最大応答時に対するエネルギー2倍となる荷重倍率）を求めたいのですがいい方法はありますか

Answer

静的増分解析条件>増分解析条件2にて、架構設計変形時を計算するにチェックを入れて解析を流すと、 計算終了後に同じタブにて確認することができるようになります。 なお、架構設計変形時の応力図を表示する場合はもうひと手順必要です。

雑壁の剛性評価方法は？

Question

雑壁の剛性評価方法を教えてください。

Answer

(1)フレーム内雑壁の剛性評価 耐震壁として配置した壁がスリットや開口により耐震壁と判定されなかった場合にフレーム内雑壁として扱われます。 ※壁リストの「耐震壁判定」を「非耐力壁」とした場合は判定に関わらずフレーム内雑壁となります。 雑壁剛性は、周辺の柱梁の剛性倍率に見込んで評価されます。

(2)フレーム外雑壁の剛性評価 雑壁として配置した場合はフレーム外雑壁として扱われます。フレーム外雑壁は、偏心率計算時にのみ雑壁剛性の考慮/非考慮が確認できます。 雑壁剛性の評価方法として、雑壁の弾性ばね（n倍法により計算）を雑壁の重心位置に配置したものとして検討を行います。（弾性ばねのため耐力は設定できません。）

工学的基盤の傾斜による位相差は考慮できる？

Question

RESP-Dで工学的基盤の傾斜による位相差の影響は考慮できますか。

Answer

工学的基盤が傾斜している場合は、建物基礎の位置により表層地盤の増幅特性が異なるため、位相差の影響を厳密に考慮するのであれば、弊社で開発している3次元フレーム汎用解析プログラム「RESP-F3T」を用いて波形を多点入力することが適切です。 ただし、表層地盤の増幅特性の差が無視でき、工学的基盤の傾斜による影響を時間差としてのみ定義できると判断するのであれば、RESP-Dでこの影響を考慮することが可能です。 計算条件 > 振動解析ケースの設定 > 位相差入力条件にて、位相遅れ時間から求めた等価な入射角度を入力してください。

免震部材の剛性倍率で長期軸力が変わる理由は？

Question

免震部材の剛性倍率が変わると長期軸力が変わるのはなぜでしょうか。

Answer

「計算条件」→「応力計算条件」→「応力条件2」にある免震部材のモデル化で「せん断力によって発生するモーメントを考慮する」にしている場合、免震部材が剛域付きせん断ばねとしてモデル化されています。 その際に、長期荷重時でも、大梁の端部モーメントに対して免震部材にもモーメントが発生するため、免震部材にせん断力が入ります。部材の水平剛性の調整に伴い、各部材の分担せん断力が変わるため、上部構造のモーメントが変動し、免震部材の長期軸力も変わります。

残留変形を求める方法は？

Question

加振終了後の自由振動まで解析して残留変形を求めるにはどのようにすればよいでしょうか。

Answer

残留変形は解析が終了したタイミングの層間変形から計算します。 ただし、プログラムとしては解析終了の時間を任意の時間に設定できるので、振動が続いている時に算定すると正確に計算できません。 振動解析ケース設定で波形継続時間より長い解析時間を設定すると、波形がない時刻では自由振動扱いになるので、十分に振動が収まった状態にすることで正確に算定できます。 この解析最終値を残留変形として、「CSV出力」「層の最大応答値テーブル」「グラフ出力」で確認できます。

余談ですが、瞬間剛性比例減衰の中でも「累積型」とされているタイプを指定している場合には解析上残留変形が多く残る場合があります。もし気になるようでしたら、「非累積型」も試していただくといいかもしれません。

傾斜架構の間柱型ダンパーが効かない理由は？

Question

ＸＹ平面上で傾斜している架構の間柱型ダンパーが効かないのはなぜでしょうか？

Answer

以下の2点が原因であると考えられます。 1.ＸＹ平面上で、梁の角度と間柱型ダンパーの作用角度（柱の軸回転角）が完全一致していない 2.ねじり剛性を考慮していない

梁の角度と間柱の作用角度がずれている場合、少なからず梁直交方向の力が生じるため、梁のねじり剛性と間柱型ダンパーの力による釣合いが生じますが、ねじり剛性を考慮していない場合は、抵抗が無いため間柱型ダンパーの力も発揮されません。

ねじり剛性の設定は「剛性計算条件」→「剛性計算条件2」もしくは部材プロパティにて行うことができます。