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鉄筋コンクリート構造部材の断面算定

ＲＣ梁・柱の断面算定では計算図表から鉄筋比を求めて配筋設計を行うのが一般的ですが、実際の断面応力度分布は求められません。このプログラムでは梁・柱の断面内の発生応力度分布を計算し、実応力度に対する配筋の設計を行います。

1. 梁

• 断面力、断面寸法、鉄筋径など指定して主筋所要本数、せん断補強筋ピッチを算定します。
• 長期の断面応力度分布は計算外規定適用前の鉄筋本数によるものです。
• 鉄筋間隔が不足と出た場合には表示される部材幅を広げるか ２段配筋とします。この時に表示されている最小部材幅は同本数を収める場合の参考値です。実際に部材幅を広げると、発生応力度は軽減され必要鉄筋本数も減少するので確定幅ではないことに注意してください。
• せん断補強筋ピッチは５ｃｍ刻みで決定しています。
• 圧縮に有効なスラブのある場合には、有効幅の指定をすれば、正曲げモーメントに対してＴ形梁として応力度分布を算定します。有効幅の取り方はＲＣ規準８条を参照してください。
• 応力度分布は、正曲げ負曲げにかかわらず、常に下側引張として表示します。
• 印刷ボタンで配筋図、断面応力度分布図、断面算定計算過程リストを印刷します。

【梁の設計】
B x D = 40cm x 70cm du= 6cm dt= 6cm
ｺﾝｸﾘｰﾄ= Fc210 主筋= SD295 せん断補強筋= SD295

長期設計応力 M+(t*cm)=1591 M-(t*cm)=1151 Q(t)=11

曲げモーメントによる所要本数
上端配筋 = 3-D22 (11.61/Bd=0.454%) > Req= 3 ..OK
下端配筋 = 4-D22 (15.48/Bd=0.605%) > Req= 4 ..OK
計算外規定
　上端最小= 0.4%Bd= 3本 ..OK
　　　割増= 4/3At = 4本 ..NG
　下端最小= 0.4%Bd= 3本 ..OK
　　　割増= 4/3At = 5本 ..NG

短期設計応力 M+(t*cm)=448 M-(t*cm)=2745 Q(t)=23

曲げモーメントによる所要本数
上端配筋 = 5-D22 (19.35/Bd=0.756%) > Req= 5 ..OK
下端配筋 = 4-D22 (15.48/Bd=0.605%) > Req= 1 ..OK

せん断設計 = 2-D10
(長期)
Ｑac=α*fs*b*j=1.23*7*40*56.0=19.24
ｺﾝｸﾘｰﾄ許容せん断力 > 設計せん断力 use pw=0.20%
Ｑaw=0.5*wft*(pw-0.002)*b*j
　 =0.5*2000*(0.0020-0.002)*40*56.0=0.00
あばら筋比=0.20%< 1.2% ..OK
間隔 =aw/pw/B=2*0.71/0.0020/40=17.8→15cm ..OK

(短期)
Ｑac=α*fs*b*j=1.40*10.5*40*56.0=32.84
ｺﾝｸﾘｰﾄ許容せん断力 > 設計せん断力 use pw=0.20%
Ｑaw=0.5*wft*(pw-0.002)*b*j
　 =0.5*3000*(0.0020-0.002)*40*56.0=0.00
あばら筋比=0.20%< 1.2% ..OK
間隔 =aw/pw/B=2*0.71/0.0020/40=17.8→15cm ..OK

主筋付着の検討
(長期)
下端付着応力度=Ｑ/(ψ*j)=11000/(4*7.0*56.0)
　　　　　=7.0< fa = 21.0 ..OK
(短期)
上端付着応力度=Ｑ/(ψ*j)=23000/(5*7.0*56.0)
　　　　　=11.7< fa = 21.0 ..OK

2. 柱

• 断面力、断面寸法、鉄筋径など指定して主筋所要本数、せん断補強筋ピッチを算定します。
• 最小鉄筋比に満たない時はＮＧが表示されますが自動処理されません。 どちらの方向の鉄筋を増やすのか適宜決定して再計算します。
• せん断補強筋ピッチは５ｃｍ刻みで決定しています。
• 鉄筋間隔が不足と出た場合には表示される部材幅を広げるか ２段配筋とします。この時に表示されている最小部材幅は同本数を収める場合の参考値です。実際に部材幅を広げると、発生応力度は軽減され必要鉄筋本数も減少するので確定幅ではないことに注意してください。
• 応力度分布は、Ｘ方向Ｙ方向曲げにかかわらず、常に下側引張として表示します。
• 印刷ボタンで配筋図、断面応力度分布図、断面算定計算過程リストを印刷します。

【柱の設計】
B x D = 50cm x 50cm dc= 6cm
ｺﾝｸﾘｰﾄ= Fc210 主筋= SD295 せん断補強筋= SD295

長期設計応力 N (t) =92
　　　　　　 Mx(t*cm)=670 Qx(t)=3
　　　　　　 My(t*cm)=330 Qy(t)=2

軸力＋曲げモーメントによる所要本数
　Ｘ向配筋 = 2-D25 > (Req = 1) ..OK
　Ｙ向配筋 = 2-D25 > (Req = 1) ..OK
鉄筋比 20.28/BD=0.811% > 0.8%BD (4本) ..OK

短期設計応力 N (t) =77
　　　　　　 Mx(t*cm)=2400 Qx(t)=18
　　　　　　 My(t*cm)=2800 Qy(t)=25

軸力＋曲げモーメントによる所要本数
　Ｘ向配筋 = 4-D25 > (Req = 4) ..OK
　Ｙ向配筋 = 5-D25 > (Req = 5) ..OK
鉄筋比 70.98/BD=2.839% > 0.8%BD (4本) ..OK

Ｘ方向のせん断設計 = 2-D13
(長期)
ＱaL=α*fs*b*j=2.00*7*50*38.5=26.95
設計せん断力=3 < 許容せん断力=26.95 ..OK
(短期)
ＱaSc=fs*b*j=10.5*50*38.5=20.21
ｺﾝｸﾘｰﾄ許容せん断力 > 設計せん断力 use pw=0.20%
ＱaSw=0.5*wft*(pw-0.002)*b*j
　 =0.5*3000*(0.0020-0.002)*50*38.5=0.00
帯筋比=0.20%< 1.2% ..OK
間隔 =aw/pw/B=2*1.27/0.0020/50=25.4→25cm

Ｙ方向のせん断設計 = 2-D13
(長期)
ＱaL=α*fs*b*j=2.00*7*50*38.5=26.95
設計せん断力=2 < 許容せん断力=26.95 ..OK
(短期)
ＱaSc=fs*b*j=10.5*50*38.5=20.21
ｺﾝｸﾘｰﾄ許容せん断力 < 設計せん断力 use pw=0.37%
ＱaSw=0.5*wft*(pw-0.002)*b*j
　 =0.5*3000*(0.0037-0.002)*50*38.5=4.79
帯筋比=0.37%< 1.2% ..OK
間隔 =aw/pw/D=2*1.27/0.0037/50=13.9→10cm

主筋付着の検討
(長期)
Ｘ方向付着応力度=Ｑ/(ψ*j)=3000/(4*8.0*38.5)
　　　　　=2.4< fa = 21.0 ..OK
(短期)
Ｘ方向付着応力度=Ｑ/(ψ*j)=18000/(4*8.0*38.5)
　　　　　=14.6< fa = 31.5 ..OK
(長期)
Ｙ方向付着応力度=Ｑ/(ψ*j)=2000/(5*8.0*38.5)
　　　　　=1.3< fa = 21.0 ..OK
(短期)
Ｙ方向付着応力度=Ｑ/(ψ*j)=25000/(5*8.0*38.5)
　　　　　=16.2< fa = 31.5 ..OK

3. 床スラブ

• スラブ筋ピッチは５ｃｍ刻みで決定します。（２４ｃｍ必要の場合には２０ｃｍと算定される。）
• ピッチは端部・中間を通しで配筋できるように指定します。
• 印刷ボタンで計算過程を印刷します。

【スラブの設計】
スラブ有効スパン(m) 短辺(Lx)*長辺(Ly)=3.7*5.6
スラブ自重を除く床荷重 wp(kg/m2)= 350
λ=(Ly/Lx)=1.51
必要スラブ厚
=0.02*(λ-0.7)/(λ-0.6)*(1+wp/1000+Lx/1000)*Lx
=11.3→ 12 ..OK
スラブ自重を含む床荷重 w(kg/m2)= wp+wc = 350+288=638
wx = w*Ly^4/(Lx^4+Ly^4) =536

設計曲げモーメント
短辺方向端部負曲げ Mx1(tf*m)=-0.61
短辺方向中央正曲げ Mx2(tf*m)=0.41
長辺方向端部負曲げ My1(tf*m)=-0.36
長辺方向中央正曲げ My2(tf*m)=0.24

引張鉄筋間隔の決定
短辺方向端部 =23→ 20 ≦ 20cm..OK
短辺方向中央 =24→ 20 ≦ 20cm..OK
長辺方向端部 =38→ 35 ..NG → 30cm
長辺方向中央 =41→ 40 ..NG → 30cm

温度応力と収縮応力に対する鉄筋の検討
短辺方向鉄筋比 pt(%)=0.34 ≧0.2% ..OK
長辺方向鉄筋比 pt(%)=0.24 ≧0.2% ..OK

4. 許容応力度・鉄筋断面表

• 指定したコンクリート強度、主筋・せん断補強筋強度による許容応力度と鉄筋断面表を表示します。
• 下段での材料指定は各部材設計に共通です。鉄筋間隔のチェックには、ここで入力するかぶりと使用骨材の最大径を用いています。

(せん断許容応力度は未更新です。）

5. ソフトウェア仕様

名称	ＲＣ規準に準拠した鉄筋コンクリート梁・柱・床の断面算定　FORC_Win Version 1.01
動作条件	Windows95/98/2000 Microsoft Visual Basic Ver.6.0ランタイムライブラリSP5要
著作権者	<Yoshiki SAKAI> フリーソフト
ダウンロード	ここから
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