構造計算 ソフト、安定計算、エクセル荷重計算

3d02b502 33a1 47ac 8e39 de84aff09d38 - 構造計算 ソフト、安定計算、エクセル荷重計算 構造計算 ソフト

構造計算、荷重計算のフリーソフトです。
構造計算公式の計算、構造設計補助ツール、フレームの応力解析、図形断面性能の算定、換算等分布載荷重の計算、構造物の偏心率の計算、ラーメン公式を用いた応力計算などのフリーソフトが、ダウンロードできます。

構造計算、荷重計算 フリーソフト

構造計算 html版

構造計算 html版
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数多く存在する構造計算公式を、簡単に計算することができるフリーソフトです。実務経験者が開発したソフトで、一般的な構造計算ならば十分便利に使えます。HTMLが閲覧できれば使用でき、ソースを書き換えることでカスタマイズが可能です。

断面計算 III-N

断面計算 III-N0 - 構造計算 ソフト、安定計算、エクセル荷重計算

構造設計補助ツールです。線積分計算の機能があり、あらゆる断面に対応します。多様な計算方式が用意してあり、線積分を使った計算方式も織り込んでいます。入力データと結果はCSVファイル読み書きできるため、エクセル等で利用することができます。

任意形フレーム応力解析 MATRIX

任意形フレーム応力解析 MATRIX0 - 構造計算 ソフト、安定計算、エクセル荷重計算

平面内のフレームの応力解析を行うソフトです。フレームの形状・部材断面・支持条件・荷重条件の設定は、画面上でインタラクティブに行うことができます。荷重の種類は、節点荷重・等変分布荷重・台形荷重・部材集中荷重など、種々の荷重に対応できます。

図形断面性能

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任意形状、既製断面の複合図形を自在に、反転回転移動でき、主軸も計算できます。オリジナルな断面と、既知断面、その複合断面の図心に対するモーメント性能を計算し、主軸を割り出します。組立各レベルで鏡像反転、回転、平行移動の再配置が可能です。

FED 任意形状 断面性能算定

FED 任意形状 断面性能算定
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一級建築事務所が開発し、実務で利用している断面性能算定ソフトです。エクセルシートを利用して、あらゆる長方形断面の断面性能を、簡単に求めることができます。断面の幅、原点からの距離などの項目を入力するだけで断面性能を求めることができます。

換算等分布載荷重の計算

換算等分布載荷重の計算
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土地改良構造設計「換算等分布載荷重」の計算を行うことができるエクセルシートです。シートに計算条件を入力すると自動で計算結果が出て、印刷を行います。形状図にDWGファイル使用しているため、AutoCADで使用することができます。

偏心率 Kさん

偏心率 Kさん0 - 構造計算 ソフト、安定計算、エクセル荷重計算

軸力とD値を入力することにより、ラーメン・ブレース構造の偏心率を計算するソフトです。実務から見た鉄骨構造・実務から見たRC構造を参考にしています。入力画面に設定値を入力して、計算ボタンを押すと、計算結果のページに移動し、計算結果が確認できます。

ラーメン公式 Kさん

ラーメン公式 Kさん0 - 構造計算 ソフト、安定計算、エクセル荷重計算

柱が梁と剛接合しているラーメン構造について、公式を用いて応力を計算するソフトです。門型・山形・アーチ形、異形門型、下屋式、各ラーメンの公式を用いて応力を計算します。ラーメンの情報を入力すると自動算出されるので、計算ミスを防ぎ省力化になります。

柱、梁、壁などの構造体を、釣りあい良く並べることが重要です

柱、梁、壁などの構造体を、平面的にも立面的にも釣りあい良く並べることが重要です。構造体に不都合があっても、構造物の崩落による災害が発生しない構造が耐震構造になります。大きな地震では多少の影響はあっても崩壊しないような計画が要望されています。
耐震設計では構造物を地震から護るために、必須の強さと粘りをもっています。耐震とは、メインとなる構造自体の強さや粘りにより、構造物の崩落を防止することをいいます。
強度計算、断面設計、設計計算、土木設計、断面力、断面係数、等分布荷重など、構造計算・安定計算のフリーソフトのリンク集です。重心位置、慣性モーメント、断面二次モーメント、周長、中性軸などの重心計算、モーメント計算のソフトがあります。

座屈長さについて

部材の座屈長さは、本来、材端条件によって決まるものです。座屈長さ係数は、材軸に沿って圧縮力が変化する場合や、変断面材の場合に対しても一定軸力、一様断面の座屈荷重に換算して、材長Lに座屈長さ係数κを掛けたものとして表すことが多いです。

① 両端ピン
部材の両端がピン(ヒンジ)なので、両端共に回転します。したがって、部材の長さLがそのまま座屈長さlkになります。両端ビンの部材がlk=Lなので、座屈長さの基本と考えます。

② 1端ピン他端固定
部材の1端がピンなのでこちら側は回転します。他の1端は固定なので回転しません。この場合の座屈長さは、lk=0.7Lになります。

③ 両端固定
両端が固定されていると両端共に回転しない。この座屈長さは、lk=0.5Lになります。

④ 1端固定他端自由
1端が固定されて1端が自由の部材では、固定端は回転しませんが、自由は回転すると共に水平移動します。材長Lの2倍の長さの両端がピンの部材の変形と同じになります。この場合の座屈長さは、lk=2.0Lになります。1端固定他端自由の条件の場合が最も座屈しやすいのです。

⑤ 回転拘束他端固定
1端自由他端固定部材の自由端の回転を拘束した状況のものです。回転は拘束されますが、水平移動は拘束されません。部材の長さの中央に半曲点が生じます。固定端から半曲点までの長さは、L/2です。この状況は部材長L/2の1端固定他端自由と同じ変形です。したがって、このL/2の2倍の長さのLが座屈長さになります。

                参考文献:「建築構造力学」山海堂

(1) 中心圧縮材の座屈現象
真っすぐな部材の中心軸方向に圧縮力を加えると、断面が大きくて長さが短いときには縦に縮みが発生しますが、断面が小さかったり、長さが長くなると横にたわみはじめて、小さな荷重でも破壊することがあります。このような現象を、柱の座屈といいます。
柱材の座屈の生じやすさは、部材の断面の大きさ、形状、材質、部材長、両端の支持状況等によって変わります。
 
(2) 柱の座屈
柱の座屈については、L.Elller(オイラー、1707~1783)が座屈現象の問題を初めて研究して発表したので、「オイラー座屈」と呼ばれています。その結果として、座屈が生じるかどうかの判断は使用する部材の細長比(λ)で判断できることがわかりました。細長比とは次のような諸元のものです。
λ = lk/i
ここで、
lk:座屈長さ (cm)
i:断面二次半径 (=√I/A cm)
I:断面二次モーメント (cm4)
A:断面積 (cm2)
λの値が小さいほど座屈しにくくなり、λの値が大きくなるほど座屈しやすくなります。

(4) 座屈荷重
柱の弾性座屈荷重を求める式は次式です。
Pk = π^2・E・I/lk^2 (N または kN)
ここで、
E:ヤング係数 (N/mm2)
I:座屈軸についての断面二次モーメント (mm4)
lk:座屈長さ (mm) ( =κ・L )
オイラーがこの式を理論的に導いたときに、部材が座屈するときにはsin曲線の形状に曲がることも明らかにしました。部材にとってこの形状に曲がるのが最もエネルギーを費やさずに済むことになります。

                参考文献:「建築構造力学」山海堂

「イヤというほど詳しい 建築構造力学」[山海堂]は、読んで、図を見て、力学を楽しく学べる、わかり易い参考書です。現場に即した例題も、たくさん掲載されています。

基礎部との接続を切断することで、構造物の振動は大きく低下します

構造物との関わりも少しだけ考慮すればよいことになります。基礎部との接続を切断することで、構造物の振動は大きく低下します。構造物は地震時には、構造物全体が基礎とともに振動します。面積、二次モーメント、断面係数、重心などの断面性能の解析などのフリーソフトが、ダウンロードできます。
地盤に置けないケースでは中間地点に設置されることもあります。任意形状断面性能の算定ができます。構造計算フリーソフト、強度計算フリーソフト、梁たわみ強度、フリー梁計算、梁の構造計算、梁の公式安定計算、連続梁の計算、強度計算式、梁のたわみ計算、材料力学断面計算などの構造計算・安定計算ソフトがあります。吹き抜け部、階段ホールなど、構造物との関わりに考慮することが求められています。

引張鉄筋の必要定着長

1. 鉄筋量が多い場合の定着量の低減
引張鉄筋の必要定着長Loは、基本定着長Ld以上であること。この場合、実際に配置される鉄筋量Asが、計算上必要な鉄筋量Ascより大きい場合、次式により、定着量Loを低減してよい。
Lo ≧ Ld・(Asc/As)
ただし、Lo≧Ld/3、かつ、Lo≧10φ

2. 引張鉄筋が横方向鉄筋で補強されている場合
引張鉄筋が横方向鉄筋で補強されている場合の必要定着量Loは、次式により、求められる。
ただし、c/φ≦2.5
Lo = (fyd/4√fcd’-13.3)φ / {0.318+0.795(c/φ+15At/sφ)}
ここに、
φ:主鉄筋の直径
fyd:鉄筋の設計引張降伏強度
fck’:コンクリートの設計圧縮強度 (呼び強度)
c:主鉄筋の純かぶりと定着筋のあきの半分のうち小さいほう
At:横方向鉄筋の断面積
s:横方向鉄筋の中心間隔

3. 定着長の部材端までの延長
はりの正鉄筋を支点を超えて定着する場合、その鉄筋は支承の中心から、有効高さ相当Lsだけ離れた断面位置の鉄筋応力に対する定着長Lo以上を支承中心からとり、さらに、部材端まで延さなければならない。

4. 折曲鉄筋をコンクリートの圧縮部に定着する場合
折曲鉄筋をコンクリートの圧縮部に定着する場合の折曲鉄筋の定着長Lbは、次のとおりとする。
フックなしの場合 Lb ≧ 15φ
フックありの場合 Lb ≧ 10φ

                参考文献:「鉄筋コンクリート工学」共立出版

「鉄筋コンクリート工学 共立出版」は、構造計算の流れがわかりやすく説明されている参考書です。具体的な例題も、たくさん掲載されています。




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