床荷重の指定

機能

• 任意の平面領域に床荷重を梁要素または壁要素の上端に対して線分布荷重および中間集中荷重の形で入力します。
• 建築物のように床板の大きさと形状が各階で同じ場合、床荷重を同時複製機能を利用すると便利です。
• 任意の平面上に作用する固定(死)荷重 , 積載(活)荷重 , 屋根荷重または積雪荷重などの分布圧力荷重を各構造部材(梁または壁)ごとに分担する荷重(集中荷重または分布荷重)に置換する作業は非常に煩雑です。このコマンドは、このような圧力荷重をプログラム内で梁または壁が分担する荷重(集中荷重または分布荷重)に自動的に置き換えるのに使用されます。
• 床荷重が積載される領域は、載荷面の境界線に位置する節点によって形成される閉領域として定義されます。載荷面は必ず平面でなければなりませんが、全体座標系の軸と平行でなくても構いません。
• 壁式構造建築物の平面のように壁体線によって生成される床荷重載荷領域が閉領域ではない場合には、任意のダミー梁を生成して閉領域を形成した後、床荷重を載荷します。

経路

メインメニュー：[荷重] タブ > [タイプ：静的荷重] > [圧力荷重] グループ > [床荷重の指定] > [床荷重の指定]

入力

床荷重の指定 ダイアログボックス

荷重グループ名

入力した荷重条件を含む荷重グループを選択します。グループ指定が不要な場合は、"デフォルト"を選択します。荷重グループを追加生成または修正するには、 ボタンをクリックして「荷重グループの定義」ダイアログボックスを呼び出します。ただし、床荷重は施工段階解析で一度載荷された荷重は取り除くことができないので、一時的に載荷する荷重は施工ステージ別に荷重グループを定義する必要があります。

床荷重タイプ

荷重タイプ：床荷重タイプの設定 機能によって定義された床荷重タイプを選択します。床荷重タイプを新規に定義、追加または修正、削除が必要な場合は、右側の ボタンをクリックします。

分布形式

	１方向分布(One Way Distribution)
	２方向分布(Two Way Distribution)
	ポリゴン-図心： 多角形を成す要素に床荷重を入力する際、図心を中心とした面積割合で載荷
	ポリゴン-長さ： 多角形を成す要素に床荷重を入力する際、要素の長さの割合で載荷

載荷領域内の内部要素は含まない：
割り当てられた床荷重の領域内の要素に載荷されたくない場合に使用します。
たとえば、床ブレースを床フレームの一部として考慮しない場合に使用すると便利です。

ポリゴンタイプの分割小区間を許容：
内角が 180度を超える凹多角形の領域に床荷重を載荷する場合に使用します。
分布形式で２方向を選択した場合に「ポリゴンタイプの分割小区間を許容」をチェックできます。

1. ディスプレイの「荷重 > 床荷重名」を指定する場合、分割された領域線が表示されます。

2. ディスプレイオプションの「表示色 > 荷重 > 床荷重面積」で分割された領域に対する色を指定することができます。

荷重載荷角度(A1)：荷重を分布させたい方向を指定する角度

１方向分布形式の場合のみ有効で、荷重の載荷領域を指定する際、最初の節点から2番目の節点に向かう軸と荷重分布方向が成す角度を意味します。角度の符号体系は右手の法則に従い、載荷領域を指定する際に使用した各節点の指定順序によって決まる回転方向が正(+)の方向になります。(図2,3参照)

モデル化されていない小梁

一般的に床組みで床上に載荷される荷重は、ほとんど床材(スラブまたはデッキプレート等)を通じて１次的に梁部材に伝達された後、２次的にガーダー部材(柱と直接連結される水平部材)に伝達されます。梁部材(ここで言う梁部材は、桁と桁の間を結ぶ梁を意味する)の場合は、ほとんど両端がヒンジ条件で接合されるため、梁部材に載荷された荷重は桁に伝達する役割を果たすだけで、桁の挙動に影響を及ぼしたり、逆に桁の剛性が梁部材の挙動に影響を与えません。したがって、実務設計では梁部材をモデルに含めないで、梁部材から伝達される垂直荷重だけをガーダーに考慮する方法を主に使用することになります。

これと類似した概念で、Civil-NX は与えられた領域内(下記の説明を参考)に梁部材の個数と配置方向だけを入力することで、梁部材をモデルに含まなくても梁部材が仮想的にあると仮定して、梁部材からガーダーまたは壁体の上端に伝達される荷重を自動的に演算します。

ここで与えられた領域とは、与えられた荷重載荷領域(下記「載荷領域を指定する節点」で入力される各節点によって形成される閉領域)内に含まれているガーダーや壁体または梁部材(モデリングされた要素)によって形成された最小単位の三角形または四角形の領域を意味します。

小梁の数：小領域に配置される仮想の梁部材の数(Note および図4,5参照)

小梁の角度(A2)：仮想の梁部材の配置角度(図4,5参照)

小梁の自重：仮想の梁部材の単位長さ当たりの自重(荷重/長さ)

小梁の自重は荷重の方向に関係なく無条件にGZとして作用する。この時、小梁の自重方向が荷重の方向と一致する場合、2つを合わせた荷重として生成され、その他の場合にはそれぞれの荷重として生成される。

荷重方向 & 投影

床荷重の作用方向と投影載荷の有無を指定します。

床座標系は、載荷領域を指定するとき、１番目の指定節点から２番目の指定節点に向かう方向が x軸方向になります。次に各節点の指定順により決定される回転方向に対して、右手の法則を適用することで床板の z軸方向が決まります。１番目の節点を通り、x軸方向と z軸方向に垂直となる軸が y軸方向になります。(図 3を参照)

ローカル x：床板座標系(図3参照) x軸方向に床荷重を載荷

ローカル y：床板座標系(図3参照) y軸方向に床荷重を載荷

ローカル z：床板座標系(図3参照) z軸方向に床荷重を載荷

グローバル X：全体座標系X軸方向に床荷重を載荷

グローバル Y：全体座標系Y軸方向に床荷重を載荷

グローバル Z：全体座標系Z軸方向に床荷重を載荷

投影

床荷重を全体座標系を基準に載荷する時 (荷重方向が「グローバル X , Y または Z」の場合）、荷重作用方向の垂直投影面上に載荷するか、荷重載荷領域の全体面に載荷するかを指定します。

Yes：床荷重を荷重作用方向の垂直投影面上に投影された面積に対して載荷する場合

No：床荷重を全荷重載荷面積に対して載荷する場合

ちなみに、積雪荷重のように投影面積に載荷される荷重は「Yes」を選択し、屋根の活荷重の場合は「No」を選択します。

解説

簡単な説明文を入力します。

載荷領域を指定する節点

載荷領域の各コーナーに位置する節点番号を任意の回転方向に順番に指定します。載荷領域を指定するときは、節点番号を直接入力する方法と、入力欄を一度クリックしてから、モデルウィンドウで節点スナップ機能を利用してマウスカーソルで指定する方法があります。コーナー節点の指定順により床座標系と荷重の作用方向および符号が決まります（図3参照）

コーナー節点の入力順序は、<図6>のように順番に入力するだけです。また、N9とN11の節点のようにコーナー節点ではなく、載荷境界面の直線辺上にある節点は別途指定する必要がありません。

境界面は凹、凸形状に関係なく可能であり、コーナー節点は同一平面上に存在する必要があります。

また、載荷境界内のすべての梁要素(または壁要素)は、三角形または四角形で構成される最小単位の閉区間(小区間)に分割されるように配置されていなければならず、梁要素(または壁要素)が同一線上に二重に入力されていたり、互いに交差点が分離されていない場合にはエラー処理されます。

モデルウィンドウでマウスカーソルを使用する場合は、コーナー節点を順番に指定した後、最初に指定したコーナー節点を再指定することで入力が完了します。

<図6> 床荷重の載荷範囲を指定するコーナー節点の入力例

床荷重のコピー

入力された床荷重を一定距離にある同一形状(大きさ)の床版に対して繰り返し入力する時に使用します。

軸：コピーの方向を指定

x：ユーザー座標系 x軸 方向

y：ユーザー座標系 y軸 方向

z：ユーザー座標系 z軸 方向

距離：コピーの距離

複数の床版に対して同時にコピーする場合は、コピーの距離をコピー数に対する相対距離で繰り返し入力します。

梁要素荷重に置換

床荷重を載荷領域に入力した後、当該平面に梁または壁要素が追加で入力されると、追加された要素を考慮して荷重を自動的に再配置することになります。したがって、追加される要素については、床荷重を載荷しないようにしたい場合には、この機能を利用して床荷重を梁荷重に置換することができます。

適用する荷重を変更する場合には、床荷重タイプの荷重値だけ修正すれば、修正された荷重がモデルに適用されます。しかし、“梁要素荷重に置換” を選択して床荷重を入力した場合には、床荷重タイプを修正することは意味がありません。直接、当該の梁要素に入力された荷重を変更する必要があります。

床荷重 適用時の注意事項

床荷重は、梁要素や壁要素の上端で区画された三角形または四角形の領域に載荷されます。仮想梁を使用した場合は、仮想梁によって区画された区間も三角形か四角形である必要があります。

梁要素が重複入力されている場合は、床荷重を載荷することはできません。この場合には、"要素削除" や "重複要素のチェック/削除" 機能で重複入力された要素を削除する必要があります。

多角形を成す要素の内角が180度を超える場合は、床荷重の分布形式はポリゴン-長さのみ可能です。