転送スラブがある場合、列の支流エリアを見つける方法は？

地下階に移動スラブがある場合、上階の列の位置と支流の面積が地下のものとは異なるため、列の支流領域を見つける方法。

可能であれば例を示してください

structural-engineering columns

— J.Daou
ソース

あなたは可能性があり、編集スケッチにあなたの質問を？

— わさび

転送スラブの存在は、列の支流面積の計算に実際には特別な影響を与えません。地面への荷重経路をたどり、各列が建物のどの部分を支えているかを判断します。簡単な場合は、構造を2つの構造が重なり合っていると考えることができます。上部構造は、移動スラブ上の点荷重（支流域に類似）と考えることができます。

— ウィリアムS.ゴッドフリー-SE

@ WilliamS.Godfrey-SE：質問は、上部の列から下部の列に負荷を分散する方法に関するものだと思います。たとえば、列C14（左下）は、その荷重をC12、C17、C18、およびコア近くの名前のない壁に伝達します（荷重に耐えると仮定）。これらの各列にかかる負荷の割合は？

— わさび

図から、剛性は軸対称です（つまり、すべての列が同じサイズで、X軸とY軸をほぼ対称的に配置しています）。柱の荷重も軸対称である（つまり、すべて等しい）場合、各地下柱は単純に合計垂直荷重を4で除算します。剛性および/または荷重が軸対称でない場合、荷重の計算には重心の計算が含まれます。荷重と剛性。

— リック・ティーチー

J.ダウ、参考までに、あなたがそれを受け入れた後、私は私の答えを大幅に編集しました。

— わさび

私はあなたの質問を理解しているので、上階からの荷重が下の列にどのように分割されるかをどのように決定するかを尋ねています。たとえば、列C14は、その荷重をC12、C17、C18、およびコア近くの名前のない壁に伝達します（耐荷重性を前提としています）。各列にどのくらいの負荷がかかりますか？

不思議なことに、この質問に対する答えは、構造に選択した基礎と、回転を許可するか（浅い基礎など）、許可しないか（マルチパイル基礎など）によって異なります。

「ピン留めされた」基盤

回転が可能な基礎の場合、この場合（周囲の4つの柱の間で荷重が比較的中心にある場合）、周囲の4つの柱の間で荷重を均等に分割することで、おおよその答えを近似できます。

負荷は実際には4つの列の中央にないため、これは概算です。また、コア壁の垂直剛性は、実際には他のコラムの垂直剛性よりもはるかに大きいため、より多くの負荷を確実に引き込みます。

集中荷重を有する単純支持梁のために（距離におけるスパン上の任意の場所、左支持体とから右）から、反応が等しいです $P$ $a$ $b$

\begin{aligned} R_{l e f t} & = P \frac{b}{a + b} \\ R_{r i g h t} & = P \frac{a}{a + b} \end{aligned}

$\begin{align} R_{left} &= P\dfrac{b}{a+b} \\ R_{right} &= P\dfrac{a}{a+b} \end{align}$

おそらく、スラブの中心に配置されていない場合、負荷の分布をより適切に推定するために同様のものを使用できますが、その方程式がどうなるかはわかりません。また、コア壁の垂直方向の剛性が非常に大きいという問題（重要だと思われる）を解決することもできません。

この問題を解決するには、FEMプログラムを使用して構造をモデル化する必要があります。

「固定」基盤

この場合、支流エリアは実際には適切ではありません。

支柱の向きが同じではありません。これは、x軸とy軸の周りの回転剛性が異なることを意味します.y軸の周りの回転では、C17とC18よりも列C12の剛性がはるかに高くなりますが、x軸の周りの剛性はC17とC18になります。そして、これは、コア構造がめちゃくちゃ堅くなるという事実さえ言及していません。

たとえば、C17とC18の間で負荷が完全に中央に配置されている場合、C17とC18の間で負荷がどのように分散されるかを見てみましょう。各列は、関連する軸の周りの回転剛性を表す回転バネで表すことができます。

値自体は重要ではありませんが、関連する軸の周りの柱の剛性が等しいということは、荷重がそれらの間で均等に分散されることを意味します（実際にはそうではないが、中心にあると仮定します）。

ただし、C18とC12の間の分布を見ると、前者の方がはるかに硬直します（約10倍硬直すると思います）。

したがって、C18は、C12よりも負荷の中心にあるにもかかわらず、C12よりも約50％多くの負荷を吸収します。同じ概念がC17とコアにも適用されますが、この場合、コアはほぼ無限に硬くなります。

したがって、コアはC17よりも多くの負荷を吸収します。

これらの局所効果だけを考慮すると、分布は自明ではないことがすでに示されています。ただし、上部の各列の周りの孤立した構造を考慮することは適切ではありません。グローバルエフェクトを考慮する必要があります。エッジの列は、連続性の影響により、中央の列よりも常に少ない反応を引き出します。

たとえば、C14からの負荷がC18とC12の間でどのように分散されるかを見てみましょうが、C4とC9も距離にあることに注意してください。

C4とC9の連続性効果は、C12の反応がわずかに減少する一方で、C18とC12のみを単独で見ることで考えたよりもC12が30％多くの負荷を吸収することを意味します。

これはすべて、これが非常に重要なことであることを示すことです。ここで示したモデルは、近くの構造要素の影響を考慮せずに、線に沿った荷重分布を見るため、わいせつに単純化されています。たとえば、C18-C12-C9-C4からの連続性効果はおそらくさらに強力です。これは、非常に硬いコアが近くに存在するため、C12-C9からのスパンがさらに硬くなるからです。

私の意見では、FEMプログラムを使用して、少なくとも床ごとにスラブを含む構造全体をモデル化することが唯一の合理的な推奨事項です。「手動」の方法はいずれも、現代の標準では非常に単純化され、不十分です。

なぜ違いがあるのですか？

この違いを示す最も簡単な方法は、別のモデルを使用することです。現在、実際にサポート列と「基礎」を表示しています。

左側のモデルでは、固定された基礎は、柱の剛性が異なる（ただし面積が等しい）にもかかわらず、荷重が均等に分散されることを意味します。ただし、右側では、基礎が固定されているため、荷重分布が不均一になり、より硬い柱によってより多くの荷重が吸収されます。

これは、モデルのたわみの違いでも見ることができます。

固定されたサポートにより、カラムが自由に回転し、潜在的な回転剛性がなくなります。ただし、固定サポートを使用すると、柱は梁がノードを回転させようとする試みに抵抗します。

— わさび
ソース

この説明をありがとうございます。答えで述べたように、ETABSまたはFEMソフトウェアで建物をモデル化する必要がありますが、転送スラブがある地下階の柱の予備設計はありません。そして、私は列の力を探して、それに応じて寸法を変更します。

— -J.Daou

回転と横方向の剛性を考慮しているのはなぜですか？この質問は、重力荷重の荷重経路（「支流域」）についてではなかったのですか？一定の厚さの2方向スラブを想定すると、コンクリート柱はすべて同様の垂直剛性を持ち、横剛性の考慮をどのように考慮する必要があるかわかりません。あなたの答えは、ねじれと横方向の剛性と横方向の荷重の分布についてのようです。元の質問を誤解していますか？

— ウィリアムS.ゴッドフリー-SE

@ WilliamS.Godfrey-SE：回答を編集しました。私は基礎が修正されたと仮定しました。その場合、私の元の答えは有効です。しかし、実際には、浅いまたは柔軟な基礎の場合、考慮する回転剛性はありません。コアの垂直方向の剛性が非常に大きいため、コアの壁が問題を引き起こす可能性があると考えています。

— わさび