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NoMoRC 鉄筋コンクリート柱の断面設計ノモグラフ

材料強度・断面寸法・鉄筋量を与えて、鉄筋コンクリート規準（日本建築学会）に準拠した断面強度M-N図を作成する。
鉄筋量の代わりに設計断面力の組合せを与えて、最小必要鉄筋量を決定しM-N図作成という使い方もできる。
長期・短期・終局強度を一括表示し、重力単位・ＳＩ単位表示両対応。

操作パネルの説明

	コンクリート	設計基準強度	設計基準強度Fcの数値を指定すれば、長期許容応力度は1/3Fc、短期許容応力度として2/3Fcの値となる。 終局強度設計時には、0.85Fcの値が使用される。
	鉄筋	長期・短期・ 降伏強度	長期許容引張応力度、短期許容引張応力度、および終局強度計算用の降伏応力度の値をそれぞれ指定する。
		弾性係数	ボックス中から選択する。2100000(kgf/cm2)を選択すると、使用単位系が従来の重力単位に、205000(N/mm2)を選択するとＳＩ単位系に、それぞれ切り替わる。
	弾性係数比		Fcを変更するとその強度に応じたヤング係数比に変更される。値を直接指定して変更することも可。
	断面形状	せい、幅、 鉄筋位置	断面寸法を指定する。 圧縮側・引張側鉄筋は等量対称配置(dc=dt)で、非対称は扱えない。
		鉄筋断面積	鉄筋As(cm2)の右欄に断面積を直接指定する。
			断面積入力欄の下にはコンクリート断面積の0.2％の値が参考として表示されている。
			下の鉄筋径・本数選択ボックスを使用すると、指定した鉄筋量の断面積を断面積欄に入力できる。
			[NM]ボタンを押して開く右の断面力入力パネルを使うと、指定外力に見合う最小鉄筋断面積を計算できる。 断面力（軸力と曲げ）は２０ケースまで指定でき、全てのケースを満たす鉄筋量が断面積欄に設定され、それに基づいてグラフ表示更新される。 0,0,0の前の行まで計算対象となる。（左図ではNo.6まで有効）

• 鉄筋圧縮時の弾性係数比には(n-1)を使用している。オプション設定により(n)でも計算できる。
• 強度図は横軸が曲げモーメント、縦軸が軸力の断面力表示であるが、オプション設定により規準書のような応力度表示も可能。
• さらにオプション２設定により、圧縮時の鉄筋の存在を無視した計算が可能。
• 計算の都度、計算結果を保存するtempという名称のファイルが作成されるが、オプション２設定により強度図曲線の各点の状態（応力、歪、中立軸、軸力、曲げモーメント）の詳細出力が可能。

表示の説明

• 上記の設定後、計算ボタンを押して、強度図を画面に更新する。

• 緑線が長期、黄線が短期、赤線が終局強度を示す。

• 印刷ボタンを押せば、強度図の画面表示更新と同時に印刷される。

• NMボタンで設計断面力指定した場合にも表示は更新される。

• 設計断面力指定した場合には、指定した各断面力N-Mの位置に丸（長期：緑色、短期：黄色）が入る。

おさる問答

• グラフから何がわかるの？

断面に作用する軸力と曲げモーメントを各軸上から読んでその交差する点が、曲線の内側にあれば、鉄筋、コンクリート共に許容応力度以内にあることがわかります。荷重ケースが多い場合、応力解析結果から得られる柱設計用軸力と曲げモーメントの組合せ数も多くなりますが、それらに対して仮定した断面でOKかどうかこのノモグラフ上にそれぞれの断面力の点をプロットすればで簡単にチェックできます。

• MNグラフはどうやってつくるの？

柱断面寸法、鉄筋位置、鉄筋量、鉄筋とコンクリートの許容応力度と弾性係数があれば、力の釣り合い条件からその柱が耐えうる最大モーメントと軸力の組合せが得られます。モーメント耐力はその時の軸力に応じて変化するので曲線になります。[強度曲線作成方法について]

• 曲線が３本あるけれどどう違うの？

内側からそれぞれ長期、短期、終局の強度図を示しています。長期→短期→終局と、コンクリートと鉄筋の取りうる応力度が大きくなっていくので、曲線範囲が広がっていきます。

• 曲線の一番上の点は何を意味しているの？

柱が全断面一様圧縮状態にあります。コンクリートが一様に圧縮許容応力度に達していて、曲げモーメントは０です。

• 曲線の一番下の点は何を意味しているの？

柱が全断面引張一様状態にあります。鉄筋が一様に引張許容応力度に達していて、曲げモーメントは０です。全面引張状態なのでコンクリートの負担軸力は０です。

• 曲線中の下側の白い丸�@は何を示しているの？

この点は、圧縮側のコンクリート応力度が０になる点です。ここから下の曲線上では全断面引張り状態、上では部分的に圧縮が生じている状態です。

• 曲線中の真ん中の白い丸�Aは何を示しているの？

この点は、引張側の鉄筋が引張許容応力度に達していて、同時に圧縮側縁のコンクリートが圧縮許容応力度に達している状態です。これより下の曲線上では引張鉄筋が引張許容応力度に達しており、またこれより上では圧縮側縁のコンクリートが圧縮許容応力度に達しています。

• 曲線中の上側の白い丸�Bは何を示しているの？

この点は、引張側の鉄筋応力度が０となる点です。ここから上の曲線上では全断面圧縮状態になります。またこれから下側では部分的に引張が生じている状態です。

• 強度計算はどうやってやるの？

建築学会のRC規準に基づいています。コンクリートは引張力を負担せず、変形は平面保持が成立するとの仮定に基づいた弾性計算です。

• 終局強度はどうやって求めているの？

建築学会のRC規準に基づいています。限界強度として、コンクリートの許容応力度の代わりに終局強度0.85Fcを、鉄筋の許容応力度の代わりに降伏強度fyをそれぞれ採用しています。また変形制限としてコンクリート圧縮ひずみ限界3000μ、引張鉄筋ひずみ限界6000μを採用しています。

• SI単位で使いたい？

起動時は従来の重力単位となっています。鉄筋弾性係数設定欄から205000を選択すると、表示は全てSI単位系となります。

• 鉄筋断面積を直接入れるのは面倒なんだけれど？

鉄筋径と本数を選択すると鉄筋面積が計算されて入ります。

• 鉄筋断面積の下にある0.2%=って書いてある数値は何？

柱の最小鉄筋量は0.8%という規定があるので、１辺当たりの配筋量の目安として表示しています。

• 鉄筋量を仮定して強度図を描いてから、断面力をプロットしてチェックするのは面倒だけど？

設計軸力とモーメントを直接指定すれば、その断面力に見合う最小鉄筋量を計算してMN図が描かれます。長期・短期の断面力から決まる鉄筋量の大きい方で計算されます。

• 断面力を指定してMN図をプロットしたら丸がたくさん表示されたけれど、これはなに？

指定した長期と短期の設計軸力とモーメントが交差する点に、指定ケース分だけ緑や黄色の丸がプロットされています。下図で見ると、長期（緑色）の１ケースが曲線上にあるので、この状態が断面決定条件となっていることが判ります。他の緑丸は長期（緑）の曲線内、黄丸は短期（黄）の曲線内にあり応力的に余裕があることが判ります。

• 「NMボタン」を使って断面力指定して計算した場合だけ緑・黄色でM-N点が表示されるけれど、これは計算される最小理論値で、実際にピッタリの鉄筋量が入れられるわけじゃないので余裕があるのが普通でしょ。実際に入れた鉄筋量の時の余裕度がわかるといいんだけど？

オプション設定にある「設計断面力表示」にチェックを入れてください。

• たくさんのケースの断面力入力が面倒なので、エクセルからデータを取り込みたい。

エクセルワークシートから下左図のように範囲コピーして、設計断面力シート上で下右図のように同範囲を選択して右クリックでペーストしてください。設計断面力シート上の入力をエクセルにコピーしたい場合には選択範囲を右クリックでコピーしてからエクセルに貼り付けしてください。

→

• グラフ軸の単位を、規準の付図にあるような応力度表示にしたいのだけど？

optionのチェックボックス「応力度表示」にチェックを付けてください。

• 弾性係数比ってなに？どうやって決めるの？

鉄筋の弾性係数とコンクリート弾性係数の比です。鉄筋の弾性係数は固定値ですが、コンクリートの弾性係数は強度に依って変化するので、コンクリート強度を選択すると学会規準式に示される値が選定されます。値を直接入力すれば指定値で計算することもできます。

• オプション２設定ってなに？どうやって使うの？

動作検証用モードです。グラフ作図時のプロットデータ（断面状態、中立軸位置、鉄筋・コンクリート応力度とひずみ、曲げモーメント、軸力など）をテキストファイルに書き出します。おさるさんには不要です。？ボタンを押してバージョン画面ラベルを赤白青にすると設定できます。

• 鉄筋コンクリートなのに、鉄筋無し（＝０）としてもグラフ（下図）が表示されるんですが？

鉄筋が無くても圧縮力が作用していれば、断面内に引張力が生じない範囲で曲げモーメントを負担できるからです。

ソフトウェア仕様

名称	鉄筋コンクリート柱の断面設計ノモグラフ NoMoRC Version 1.3
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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