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[AS 1170.4:2024]静的地震荷重自動生成

概要

このプラグインは、AS 1170.4:2024に準拠した等価静的地震荷重の計算を自動化します。
地震設計パラメータを簡単に入力でき、X方向およびY方向について、各階の水平力分布を即座に確認できます。これにより、耐震設計の作業フローを大幅に効率化できます。

 

バージョン

・v1.0.0:リリース

 

適用基準

AS 1170.4:2024 (Structural design actions, Part 4: Earthquake actions in Australia)
※オーストラリアの耐震設計規準

 

特徴

・基準への準拠:
最新の耐震設計基準であるAS 1170.4:2024に準拠し、基準に適合した最新の静的水平荷重を算定できます。

・視覚的な検証:
2つの棒グラフにより、各方向の階地震力、層せん断力および転倒モーメントの分布を表示し、荷重結果を即座に確認・把握できます。

・リアルタイム連動:
パラメータを変更するとグラフが即座に更新されるため、繰り返し計算に必要な時間を短縮し、モデリング効率を向上させます。

・計算書の出力およびモデルとの連携:
静的地震荷重を構造解析モデルへ直接適用できるほか、Excel形式の計算書として出力し、設計資料の作成や追加検討に活用できます。

 

使用方法

1. "Seismic Design Parameters"セクションでは、構造モデルの耐震設計パラメータを入力します。

 

2. "Graphs and Tables"セクションでは、各階地震力、層せん断力、転倒モーメントなどの計算結果が、X方向お
 よびY方向についてグラフと表で即座に表示されます。

 

3. すべてのパラメータを設定したら、"Load Cases to Apply to Seismic Loads"セクションへ移動します。ここで
 は、各方向の地震荷重を適用する静的荷重ケースを選択できます。

 

4. "Apply Seismic Loads"ボタンをクリックすると、算定された荷重が構造モデルに適用されます。

 

注記

本プラグインは複数の機能セクションで構成されており、AS 1170.4:2024に準拠した静的地震荷重を生成するための手順を、段階的に設定できるようになっています。"Seismic Design Parameters"セクションでは、地震解析に必要な主要設計条件を設定します。各パラメータは、AS 1170.4:2024の該当条項に基づいています。

 

Seismic Design Parameters(耐震設計パラメーター)

①Sub-Soil Class(地盤種別)
最初に、構造物の建設地点における地盤種別を設定します。規準の4.1.1項または4.2項を参照し、Ae、Be、Ce、De、Eeの中から選択します。

②Annual Probability of Exceedance(年間超過確率)
年間超過確率を設定します。この値により、確率係数 kp が決定されます。超過確率に応じたkpの選定については、表3.1を参照してください。

③Hazard Factor (Z)(ハザード係数)
対象地点のハザード係数 Z を設定します。オーストラリア国内の各地点に対応するZ値については表3.2を使用し、詳細な地域データについては図3.2(A)~図3.2は(G)を参照してください。

④kp × Z Calculation(kp×Zの計算)
kpとZの積である kpZ は自動的に計算され、表3.3に規定されている最小値を満たしているか検証されます。

⑤Importance Level (2–4)(重要度レベル)
構造物の重要度レベルを選択します。本プラグインでは、重要度レベル2、3、4のいずれかを選択できます。

注意:重要度レベルの選定については、NCC(National Construction Code)またはAS/NZS 1170.0の付録Fを参照してください。重要度レベル1の構造物は、地震作用を考慮する必要がないため、本プラグインではサポートされていません。また、住宅などの一般的な居住用構造物も、本プラグインの対象外です。

⑥Structure Height (hn)(構造物の高さ)
構造物の全高さ hn を入力します。構造物高さは、基部から地震荷重に寄与する最上部の質量位置までの高さとして定義されます。解析モデル内の最上階の高さが使用されます。

⑦Earthquake Design Category (EDC)(耐震設計カテゴリー)
表2.1に基づき、本プラグインは地震設計カテゴリー(EDC)をⅠ、Ⅱ、Ⅲのいずれかに判定します。
 EDC Ⅰ:簡易静的手法により照査(5.2項、5.3項)― 対応
 EDC Ⅱ:静的解析により照査(5.2項、5.4項)― 対応
 EDC Ⅲ:動的解析が必要(5.2項、5.5項)― 本プラグインでは非対応
 ※EDC IIIに該当する場合は、別途提供されている以下のプラグインを使用してください。
  [AS 1170.4:2024]Response Spectrum Generator

⑧Ductility and Performance Factors(靭性係数および性能係数)
以下の値を設定します。
 ・構造性能係数(Sp)― 表6.5を参照してください。
 ・構造靭性係数(μ)― 表6.5を参照してください。
Spおよびμは、X方向とY方向に対して、それぞれ異なる値を設定できます。

⑨Fundamental Period (T1)(基本固有周期)
X方向およびY方向について、それぞれの基本固有周期を秒単位で入力します。
基準式による近似計算方法(式6.2 (7))を使用する場合は、"Period Calculator"をクリックすると、T1が自動的に算定されます。
X方向とY方向には、それぞれ異なる値を設定できます。

 

Earthquake base shear(地震時ベースシア)

検討方向において構造物の基部に作用する等価水平静的せん断力(V)、すなわちベースシアは、以下の式により算定します。

EDC Ⅰ: 5.3項に基づく簡易静的手法(式5.3)

 Wi:i層の地震力算定に用いる重量

 

EDC II:6.2.1項に基づく静的解析(式6.2(3))

 kp Z:確率係数kpとハザード係数Zの積
 Ch (T1):6.4項に基づいて算定される対象地点の弾性地震ハザードスペクトル値
 Sp:表6.5に基づく構造性能係数
 μ:表6.5に基づく構造靭性係数
 Wt:全階のWiの合計として算定される構造物の地震重量

 

まとめ

・本プラグインは、AS 1170.4:2024に準拠した静的地震荷重を生成するための、包括的で使いやすい作業環境を提
 供します。

・標準化されたパラメータ入力手順と、入力内容に応じて動的に更新される視覚的なフィードバックにより、耐
 震設計プロセスの透明性を確保します。技術者は、地盤種別、構造物高さ、靭性などの主要な入力条件が、各
 階の荷重分布にどのような影響を与えるかを把握しやすくなり、設計品質と意思決定の効率を向上させること
 ができます。

・また、パラメータ入力から結果の可視化、出力までを一連の流れで実行できるため、手作業を大幅に削減する
 とともに、構造物の耐震設計における標準化された再現性の高い結果の作成を支援します。

 

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