免震設計計算書

免震設計計算書項目一覧

1. 免震層の偏心
   1.1 偏心率
   1.2 重心・剛心図
   
2. 免震層上下大梁の設計
   2.1 P-δ付加曲げモーメント一覧
   2.2 Q-h付加曲げモーメント一覧
   2.3 P-δ,P-h付加曲げモーメント 検定値一覧
   2.4 免震層上下大梁の断面算定
   
3. 固有値解析結果
   
4. 免震部材面圧
   4.1 免震部材軸力図
   4.2 免震部材軸力一覧表示
   4.3 免震部材面圧一覧表示
   4.4 免震部材長期軸力検定値図
   4.5 免震部材短期軸力検定値図
   4.6 免震部材軸力検定詳細
   4.7 免震b図愛軸力検定詳細（全支承材）
   

メインメニュー「計算・出力」→「免震設計計算書」を選択します。ここでは、免震設計について出力設定および表示を行います。

偏心率

偏心率の計算結果を出力します。偏心率は「免震層設計条件」の「免震層想定変形」で設定した各変形状態における免震部材の等価剛性から剛心を算定し、偏心率を計算します。

重心・剛心図

偏心率計算時の重心および剛心図を出力します。

P-δ付加曲げモーメント一覧

[凡例]

P-δ付加曲げモーメント検定値一覧

P-δ効果による付加曲げモーメントを考慮した免震層上下大梁の曲げ検定値を表示します。

・断面検定比図においては、検定値により線色を以下のとおりに変更して表示します。

免震層上下大梁の断面算定

P-δ効果による付加曲げモーメントを考慮した免震層上下大梁の断面検定表を表示します。

符号一覧を以下に示します。
$b$ ：長方形梁の幅（mm）
$D$ ：梁せい（mm）
$d_t$ 上 ：引張縁から引張鉄筋重心までの距離（上端引張）（mm）
$d_t$ 下 ：引張縁から引張鉄筋重心ま での距離（下端引張）（mm）
$a_t$ 上 ：引張鉄筋の断面積（上端引張）（mm2）
$a_t$ 下 ：引張鉄筋の断面積（下端引張）（mm2）
$p_w$ ：あばら筋比（％）
部材長、内法、位置（mm）
$α_L$ ：長期のせん断スパン比 M/(Qd)による割増係数

[梁の曲げに対する断面算定]
$M_L$ ：長期曲げモーメント（kN・m）
$M_{sn}$ ：積雪荷重曲げモーメント（kN・m）
$M_{E1}$ ：正加力時の地震荷重による曲げモーメント（kN・m）
$M_{E2}$ ：負加力時の地震荷重による曲げモーメント（kN・m）
$M_{w1}$ ：正加力時の風圧力による曲げモーメント（kN・m）
$M_{w2}$ ：負加力時の風圧力による曲げモーメント（kN・m）
$M_s$ 上 ：短期設計用曲げモーメント（上端引張）（kN・m）
$M_s$ 下 ：短期設計用曲げモーメント（下端引張）（kN・m）
$M_{AL}$ ：長期許容曲げモーメント（kN・m）
$M_{As}$ 上 ：短期許容曲げモーメント（上端引張）（kN・m）
$M_{As}$ 下 ：短期許容曲げモーメント（下端引張）（kN・m）
$My$ 上 ：終局曲げ強度（上端引張）（kN・m）
$M_y$ 下 ：終局曲げ強度（下端引張）（kN・m）
$M_L/M{AL}$ ：長期曲げモーメントに対する検定値
$M_s/M_{As}$ 上：短期曲げモーメントに対する検定値（上端引張）
$M_s/M_{As}$ 下：短期曲げモーメントに対する検定値（下端引張）
$MP⊿1$,$MP⊿2$： P-⊿効果による付加曲げモーメント

[梁のせん断に対する断面算定]
$Q_L$ ：長期せん断力（kN）
$Q_{sn}$ ：積雪荷重によるせん断力（kN）
$Q_E$ ：地震荷重によるせん断力（kN）
$Q_w$ ：風圧力によるせん断力（kN）
$Q_D$ ：短期設計用せん断力（kN）
$Q_{AL}$ ：長期許容せん断力（kN）
$Q_{As}$ ：短期許容せん断力（kN）
$Q_L/Q_{AL}$：長期せん断力に対する検定値
$Q_D/Q_{AS}$：短期せん断力に対する検定値

固有値解析結果

「免震層設計条件」の「免震層想定変形」で設定した各変形状態における固有値を計算します。ここでは、上記の設定に加えて基礎固定時（免震層固定時）の固有値も併せて出力されます。

免震部材軸力図

免震層設計条件の設定に従い、振動解析結果・静的解析結果のどちらかの結果が表示されます。
出力される一覧のうち、免震部材軸力一覧(斜め加力)ではX加力時、Y加力時の軸力を$\frac{1}{\sqrt{2}}$倍して可算した値を表示しています。応力計算条件にて許容応力度計算時の応力解析方法で弾塑性解析応力結果を選択している場合はご注意ください。
上下動係数の設定にて引張側や圧縮側のチェックを外している場合、上下動最大軸力・上下動最小軸力の項目にて引張や圧縮側の上下動係数が考慮されなくなります。
$N_L$：長期軸力($kN$)
$N_{EXmax}$, $N_{EYmax}$：水平荷重時最大軸力($kN$)
$N_{EXmins}$, $N_{EYmin}$：水平荷重時最小軸力($kN$)
$N_{AXmax}$, $N_{AYmax}$：最大付加軸力($kN$)
$N_{AXmin}$, $N_{AYmin}$：最小付加軸力($kN$)
$N_{SXmax}$, $N_{SYmax}$：短期最大軸力($kN$)
$N_{SXmin}$, $N_{SYmin}$：短期最小軸力($kN$)
$N_{SUDXmax}$, $N_{SUDYmax}$：短期+上下動最大軸力($kN$)
$N_{SUDXmin}$, $N_{SUDYmin}$：短期+上下動最小軸力($kN$)
$N_{DXmax}$, $N_{DYmax}$：短期+上下動+付加軸力最大軸力($kN$)
$N_{DXmin}$, $N_{DYmin}$：短期+上下動+付加軸力最小軸力($kN$)
付加軸力とはP-δ及びQ-h曲げが大梁から支承材に二次応力として戻ってきたときの軸力を指します。 免震層変位のクライテリアにて大梁付加せん断力を支承材軸力に二次応力として加算するにチェックを入れた場合に考慮されます。

免震部材面圧一覧表示

各荷重ケースにおける面圧を示します。
免震層設計条件の設定に従い、振動解析結果・静的解析結果のどちらかの結果が表示されます。
出力される一覧のうち、免震部材面圧一覧(斜め加力)ではX加力時、Y加力時の軸力を$\frac{1}{\sqrt{2}}$倍して可算した値を表示しています。応力計算条件にて許容応力度計算時の応力解析方法で弾塑性解析応力結果を選択している場合はご注意ください。
上下動係数の設定にて引張側や圧縮側のチェックを外している場合、上下動最大面圧・上下動最小面圧の項目にて引張や圧縮側の上下動係数が考慮されなくなります。

$\sigma_L$：長期面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{EXmax}$, $\sigma_{EYmax}$：水平荷重時最大面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{EXmins}$, $\sigma_{EYmin}$：水平荷重時最小面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{AXmax}$, $\sigma_{AYmax}$：付加軸力最大面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{AXmin}$, $\sigma_{AYmin}$：付加軸力最小面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{SXmax}$, $\sigma_{SYmax}$：短期最大面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{SXmin}$, $\sigma_{SYmin}$：短期最小面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{SUDXmax}$, $\sigma_{SUDYmax}$：短期+上下動最大面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{SUDXmin}$, $\sigma_{SUDYmin}$：短期+上下動最小面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{DXmax}$, $\sigma_{DYmax}$：短期+上下動+付加軸力最大面圧($N/mm^2$)
$\sigma_{DXmin}$, $\sigma_{DYmin}$：短期+上下動+付加軸力最小面圧($N/mm^2$)
付加軸力とはP-δ及びQ-h曲げが大梁から支承材に二次応力として戻ってきたときの軸力を指します。 免震層変位のクライテリアにて大梁付加せん断力を支承材軸力に二次応力として加算するにチェックを入れた場合に考慮されます。

免震部材軸力検定値図

免震部材軸力に対する軸検定比を表示します。
[凡例]

$α_{C1}$： クライテリア No.1 の圧縮軸力検定値（1:[検定値]C）
$α_{C2}$： クライテリア No.2 の圧縮軸力検定値（2:[検定値]C）
$α_{C3}$： クライテリア No.3 の圧縮軸力検定値（3:[検定値]C）
$α_{T1}$： クライテリア No.1 の引張軸力検定値（1:[検定値]T）
$α_{T2}$： クライテリア No.2 の引張軸力検定値（2:[検定値]T）
$α_{T3}$： クライテリア No.3 の引張軸力検定値（3:[検定値]T）
※当該ケースにおいて検定が不要な検定値は表示しません。
※引張軸力が発生しない場合、$α_{T1}$～$α_{T3}$
解析ケースとクライテリアの設定にてチェックを入れたクライテリアにて検定を行います。

免震部材軸力検定詳細

免震部材の免圧検定結果を表示します。

プロット値について

横軸（変形、層間変形角、せん断歪み）

面圧検定の変形にてどのように扱うかを選びます
支承材の種類ごとに横軸の単位が異なりますが、計算の元なる変形については以下のように扱われます。

「振動解析結果」の場合：「軸力が最大となるステップのせん断変形」を変形として扱います。
「変形クライテリア」の場合：免震設計条件の「免震層層間変位」を変形として扱います。

縦軸（軸力、面圧）

面圧検定の軸力にてどのように扱うかを選びます

面圧検定用軸力は「長期による軸力」±「上下動による変動軸力」±「水平動による変動軸力」±「付加曲げによる軸力」で表され下式で計算します。

$N=N_L\pm \beta \times N_L \pm \gamma \times N_E \pm (N_{P\delta}+N_{Qh})$　
$N_L$：長期軸力
$\beta$：上下動係数
$\gamma$：OTM低減係数
$N_E$：地震荷重時軸力
$N_{p\delta}$：$P-\delta$による付加曲げモーメントにより生じる付加軸力
$N_{Qh}$：$Q-h$による付加曲げモーメントにより生じる付加軸力

限界性能曲線、クライテリアの線について

グラフには「限界性能曲線」と「クライテリア」を線を、支承材ごとに次に示す考え方で表示しています。

限界性能曲線

転がり支承

限界性能は存在しないので表示していません。

球面すべり支承

計算書としては「圧縮限界強度」いう凡例で出力しています。

変形：型番ごとの限界変形
面圧：235（N/mm2）

積層ゴム系支承

計算書としては「圧縮限界強度」いう凡例で出力しています。

横軸：装置ごとに設定されるγ0,γ1,γ2
縦軸：装置ごとに設定されるσ0,σ1,σ2

クライテリア

免震部材面圧クライテリアにてクライテリアの設定を行います。

転がり支承

型番ごとに存在している「許容軸力」を元に設定される

(許容軸力)

縦軸：短期許容荷重PAS、短期許容荷重tPAS
横軸：制限なし（プログラム上は大きな値として4rad）

球面すべり支承

ユーザーの指定値を元に設定される
以下で指定した「限界変形に対する安全率」を使って設定する

(長期許容面圧)

縦軸：基準面圧
横軸：限界変形に対する安全率×限界変形

(短期許容面圧)

縦軸：基準面圧×2
横軸：限界変形に対する安全率×限界変形

積層ゴム系支承

ユーザーの指定値と「圧縮限界強度」を元に設定される
以下で指定した「積層ゴム系支承」の設定値を使って設定する
免震部材面圧クライテリアにてクライテリアの設定を行います。

弾性すべり支承、剛すべり支承

型番ごとに存在している「圧縮限界強度」を元に設定される
※SWCC製品のみ積層ゴム系支承と同じく以下の指定で低減したクライテリアを表示する 免震部材面圧クライテリアにてクライテリアの設定を行います。