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S造建物の耐震診断・耐震補強計算

DOC-S


煩雑な鉄骨造の耐震診断業務を広範囲にサポート

「2011年改訂版 耐震改修促進法のための既存鉄骨造建築物の耐震診断および耐震改修指針」に準拠

「2017年改訂版 既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震診断基準」に対応
※指定するにはDOC-3次診断 Ver.5 が必要となります。

イメージ DOC-Sは、鉄骨造建築物の耐震診断から補強設計までをサポートする耐震診断、耐震補強計算ソフトウェアです。
S造の部材接合部による保有耐力接合の判定・溶接欠陥、接合部を考慮した保有水平耐力計算を行います。また、RC/SRC部材の入力も可能で、建物形状通りに建物重量の計算、応力計算、偏心率・剛性率の計算を行います。さらに、詳細出力機能により、計算式・計算過程の確認をサポートします。

BUS-6(RC/SRC/S造建物の一貫構造計算ソフト)を所有されていない場合でも利用できます。
DOC-RC/SRC※1」や「DOC-3次診断※2」と連携させることで、さらに効率良くお使いいただけます。

※1:RC/SRC造建物の1次・2次耐震診断・耐震補強計算ソフト

※2:RC/SRC造建物の3次耐震診断およびRC/SRC/S造建物の総合耐震診断・耐震補強計算ソフト

準拠基準・指針 建物形状 入力 材料・部材形状
準備計算・応力計算 保有水平耐力計算 S造耐震診断 出力
計算結果履歴管理 プログラム関連図


準拠基準・指針

一般財団法人 日本建築防災協会

文部科学省

※3:以下、「S診断指針」と記します。
※4:指定するにはDOC-3次診断 Ver.5 が必要となります。
※5:以下、「屋体基準」と記します。

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建物形状

S造、S造との混構造、特殊な形状に対応。

ビルタイプ
ビルタイプ
スパン数(X、Y方向共90)、15階、30,000節点までのS造建物で、RC/SRC造建物とこれらが層ごとに混在する建物を扱います。
互いに直交するX、Y方向フレームで構成される建物のほか、平面傾斜フレーム、中折れフレームなどのある建物も扱います。
高さが45mを超える建物も計算できますが、計算結果は準拠基準の適用範囲外(参考値)となります。

※高さが45mを超える建物も計算できますが、計算結果は準拠基準の適用範囲外(参考値)となります。

特殊な形状 体育館
特殊な形状 体育館

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入力

マウスによる直接的な操作で、スピーディーにデータ作成。

操作画面 対話入力画面

対話入力とテキスト入力

データ入力は、対話入力形式によるマウス操作、ダイアログ入力を中心とした視覚的に分かりやすい入力方法と、テキスト形式によるデータ読込をサポートしています。
また、保存データ形式はBUSシリーズで共通なので、他のBUSシリーズ製品での検討に利用可能です。

入力画面

建物形状や部材の配置は、複線の図面表示の伏図またはフレーム図で行うので入力、変更箇所を確認しながら効率的に作業できます。また、複雑な床組や壁開口配置、枠付き増設ブレースなども形状通り表示可能です。

マウス入力

図面上でデータ配置を行う場合に、配置対象データだけを表示・編集するなど、データ作成に便利な細かな設定ができます。また、部材を連続的に配置・削除できるため、効率的な入力が行えます。

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材料・増設/補強部材・部材形状

扱える部材が豊富で、様々な形状に柔軟に対応。

使用材料

コンクリート強度や鋼材種別は層、方向、部材の部位別に指定できるため、増築による同一階での材種の違いにも対応できます。

コンクリート 普通コンクリート(Fc≦60N/mm2
1種、2種、3種、4種軽量コンクリート
鉄筋 材質 普通鉄筋
SR235、SR295、SD235、SD295、SD345、SD390、SD490
10[9]、13、16、19、22、25、29[28]、32、35、38、41mmまで
(SR材は32mmまでで[]内の数値はSR材の径)
SRC造の鉄骨 SS400、SS490、SM400、SM490、SM520、SN400、SN490、STKR400、STKR490、STK400、STK490
S造の鉄骨 SS400、SS490、SM400、SM490、SM520、SN400、SN490、STKR400、STKR490、STK400、STK490、SUS304A、SUS316A、SUS304N2A、SSC400
冷間成形角形鋼管
BCR295、BCP235、BCP325、BCP325T、UBCR365
熱間成形角形鋼管
SHC400、SHC490、SHCK490、SHC275-EN、SHC-355-EN
アンカーボルト SS400、SS490、SNR400、SNR490、SD235、SD295、SD345、SD390、SD490、ABM400、ABM490、ABR400、ABR490
ボルト接合 高力ボルト(F7T、F8T、F9T、F10T、F11T、10T-SUS)
中ボルト(SS400、SS490、SM400、SM520)
リベット(SV330、SV400)

※上記以外の材質の入力は、各許容応力度の直接入力が可能です。

柱脚製品リスト
メーカー名 工法
センクシア株式会社 ハイベースNEO工法、スーパーハイベース工法、
ハイベース・エコ工法、クリアベース工法
日本鋳造株式会社 NCベースEXU工法
旭化成建材株式会社
岡部株式会社
ベースパック工法
コトブキ技研工業株式会社 ジャストベース(JET型)工法
アイエスケー株式会社 ISベース工法
フルサト工業株式会社 フリーベース工法

※各製品の詳細については提供メーカーへご確認ください。

耐震・制振ブレースリスト
メーカー名 工法
新日鉄住金エンジニアリング株式会社 アンボンドブレース
岡部株式会社 ビーアップブレース
JFEシビル株式会社 KTブレース、二重鋼管座屈補剛ブレース

※各製品の詳細については提供メーカーへご確認ください。

高強度せん断補強筋リスト

RC柱、はりのせん断補強筋には普通鉄筋のほか下表の高強度せん断補強筋も使用できます。

メーカー名 製品名 記号
高周波熱錬株式会社 ウルボン SBPD1275/1420
住友電工スチールワイヤー株式会社他 スミフープ
ストロングフープ
KSS785
JFEテクノワイヤ株式会社 リバーボン SBPDN1275/1420
KW785
北越メタル株式会社
株式会社コーテックス
UHYフープ SHD685
株式会社向山工場 エムケーフープ MK785
岸和田金属株式会社 スーパーフープ685 KH685
スーパーフープ785 KH785
東京鉄鋼株式会社 パワーリング685 SPR685
パワーリング785 SPR785
JFE条鋼株式会社 Jフープ785 JH785
大谷製鉄株式会社 OT685フープ OT685

※各製品の詳細については提供メーカーへご確認ください。

鋼材リスト
メーカー名 種別 記号
JFEスチール株式会社 外法一定H形鋼 スーパーハイスレンドH
円形鋼管 P-385
厚板 HBL385
株式会社セイケイ 冷間成形角形鋼管 G385、G385T
新日鉄住金株式会社 外法一定H形鋼 ハイパービーム
ナカジマ鋼管株式会社 冷間成形角形鋼管 NBCP325EX、NBCP440
熱間成形鋼管 SHC400、SHC490、SHCK490、
SHC275-EN、SHC355-EN
日鐵住金建材株式会社 冷間成形角形鋼管 UBCR365

※各製品の詳細については提供メーカーへご確認ください。

部材形状

一般的に利用されている充腹タイプの形鋼(軽量形鋼含む)や豊富な非充腹タイプのパターン入力もサポートしています。

部材断面形状

※組立はりでは上弦材と下弦材で断面サイズをそれぞれ指定できます。
※十字断面の組立柱ではX方向弦材とY方向弦材で断面サイズをそれぞれ指定できます。
※S柱において間柱指定することで鉛直荷重を負担しない計算ができます。

増設部材・補強部材

※V形、K形ブレースは補剛材付も指定できます。

※ブレース(メーカー製)では、構造システムデータベース「k-DB」に登録されたメーカー製ブレースを使用できます。

増設部材・補強部材

増設部材・補強部材

※はり、柱の補強タイプはH形鋼のみ利用可能です。
※ブレース材を増設ブレースとして入力できます。

接合部形状

はりや柱の仕口部には溶接接合、継手部にはボルト接合、ブレースにはガセット形式とブラケット形式が対応できます。

接合部形状

※ブラケット形式はピン接合としてモデル化されます。

基礎形状

杭・独立基礎、布基礎、べた基礎に対応しております。特に杭・独立基礎では基礎スラブ面での回転耐力も考慮できます。

基礎形状

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準備計算・応力計算

荷重・応力を自動計算。鉛直荷重を負担しない間柱の指定も可能。

準備計算

建物形状、部材寸法や配置、積載荷重、仕上げ重量、設備荷重、土圧・水圧などを考慮して荷重を自動集計します。
また、地震力や層せん断力分布(Ai)、はり・柱のCMQ、片持ばり応力などを自動計算します。

壁のモデル化

壁は、開口の大きさに応じて耐震壁またはフレームの剛域・剛性増大率としてモデル化します。開口の判定は、耐震診断基準、平成19年告示改正前、改正後の3通りから選択できます。

部材中間節点

部材中間節点
K形ブレースの場合
露出柱脚付きS造柱、根巻き柱脚付きS造柱やK形・V形・マンサード形ブレース・方杖が接合しているS造はりに対して部材中間節点を設けることで余計な入力の作業を軽減し、正確な応力を得ることができます。図の●が部材中間節点です。

応力計算

指定により、剛床解除(独立水平変位)やはりの水平方向剛性、ねじり剛性を考慮できます。

応力図 準備計算結果図
応力図 準備計算結果図

S造間柱の考慮

間柱の指定
間柱の指定
S造柱を鉛直荷重を負担しない間柱として計算できます。

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保有水平耐力計算

マルチスレッド対応により、計算処理速度が向上。

剛性率、偏心率によって決まる係数Fesの算定

建物の剛性バランスに応じて偏心率と剛性率の計算を行い、Fesを自動計算します。剛性率、偏心率では、フレーム面内外の重量や雑壁の影響も考慮できます。

部材耐力と保有耐力接合

危険断面位置でのMuの修正
危険断面位置でのMuの修正
母材・継ぎ手部・端部の接合部耐力を考慮し最小値を用います。接合部の保有耐力接合の計算も行います。また、接合部の溶接欠陥なども考慮できます。

S造柱はり接合部(パネルゾーン)

剛性、耐力を考慮することができます。
ノンダイアフラムの場合、指定により、鋼構造接合部設計指針による面外耐力を計算できます。

杭基礎、独立基礎の基礎回転耐力

杭許容支持力、地盤の許容支持力度や基礎に働く軸力により基礎スラブ接地面の回転耐力を指定により自動計算します。また偏心基礎に対しても自動計算が可能です。

マルチスレッド対応による高速計算処理

64ビット版 Windows対応とマルチスレッド処理により保有水平耐力計算の計算処理速度が、従来製品と比べて向上します。

※快適にご利用いただくために、より高スペックのプロセッサを搭載したコンピュータ、並びにより多くのメモリ搭載(16GBを推奨)をおすすめします。

解析時間比較

解析時間比較
解析内容 S造 35スパン×15スパン×2階
X、Y方向正負加力時保有水平耐力計算
計測環境 CPU:Core i7-6700K、HDD:SSD

※建物形状や構造種別、計算条件により解析時間は異なります。

解析モデル

① 立体解析

立体解析では不整形な建物の任意方向の保有水平耐力が正確に求めることができ、2軸応力を受ける柱耐力をMSモデルもしくはM-N関係で正確に表現できます。また直交フレームの拘束効果も自動的に考慮します。床の回転変位を拘束(並進モデル)することもできます。

② 擬似立体解析

擬似立体解析は指定により直交フレームの拘束効果も考慮できます。柱や壁端部に1方向MSモデルを採用するか、各規準式により求めたM-N曲線により柱・壁の曲げ耐力を求めるMNモデルを採用するかを選択できます。床の回転変位の拘束(並進モデル)することもできます。

③ 平面フレーム解析

平面フレーム解析は1フレームずつ単独に解く方法で、柱・壁にはMSモデルまたはMNモデルの指定できます。ゾーニングに適した解法です。

④ 節点振り分け法

柱はり架構は節点振り分け法、壁は仮想仕事法で計算します。整形な建物に利用できる手計算レベルの解析方法です。ゾーニングに適した解法です。耐震診断で必要な崩壊形が容易に特定できます。

解析モデル
解析モデル

屋根面ブレースの検討

以下の3つもしくは全てを選ぶことで総合的な検討ができます。もしも屋根面ブレースの耐力が不十分と判断される場合はゾーニングとして平面フレームを解析し、耐震診断を行うことができます。

① 弾性解析による方法(略算法)

弾性応力計算結果に水平震度Kn分を割り増した短期応力状態を用いて検討します。

② 保有水平耐力計算の算定結果に基づく方法(精算法)

建物全体が保有水平耐力Quに達した時に屋根面が降伏にしないことを確認します。

③ 弾塑性増分解析による方法

立体解析の保有水平耐力計算機能を用いて屋根面ブレースの軸応力を直接用いて検討します。

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S造耐震診断

各靭性指標の算出、図化が可能。確認しやすい判定表を出力。

計算条件

建物形状を考慮してS造診断指針または屋体基準を指定できます。

部材の靭性指標

・準拠する基準のほか、「東京における緊急輸送道路沿道建築物の耐震化を推進する条例」に基づく耐震診断計算時に適用される「沿道建築物耐震診断マニュアル」により部材の靭性指標を計算します。

節点の靭性指標

・S診断指針の場合、取り付く部材の最小となるF値もしくは曲げ耐力による塑性変形性状を考慮したF値を計算することができます。

・屋体基準の場合は、崩壊する部材のF値となります。

階の靭性指標

・S診断指針の場合、階の靭性指標を最小値もしくは保有水平耐力による重み付き平均値から計算することができます。また架構の節点の最小F値から計算方法を自動判別することができます。

・屋体基準の場合は終局時応力と崩壊状態を考慮した重み付き平均値となります。

構造耐震指標と判定 靭性指標図
構造耐震指標と判定 靭性指標図

耐震性能の判定

目標耐震性能に対する判定を行います。
倒壊または崩壊する危険性がある場合、補強設計での目安のために、建物重量・階の靭性指標が大きく変化しないと仮定した概算必要補強耐力を算出します。特に解析モデルが平面フレーム解析や節点振り分けモデルではゾーニングとして平面ごとに算出します。

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出力

破壊モード図、指定した部材のみの出力など、確認作業に役立つ機能が豊富。

概要書

豊富な出力の中から耐震性能判定する上で重要な項目を集めた概要書を出力することで短時間に結果を把握ができます。表と伏図/架構図を用いて計算結果をコンパクトで見やすく出力します。カラー表現もでき、計算結果の要点を容易に確認できます。

詳細出力機能

選択計算出力
詳細出力機能
S造のはり、柱、ブレースや杭基礎・独立基礎を伏図/フレーム図で選択して詳細な計算式を出力します。計算結果の把握や耐震診断判定会資料の作成に大きく貢献します。

計算結果出力

軸組図
軸組図
破壊モード図ウィンドウ
破壊モード図ウィンドウ
伏図、軸組図や破壊モード図を、図や表を中心としたグラフィック形式結果出力と結果図ウィンドウに出力でき、計算結果の確認が容易です。

出力結果の二次的利用

各種の出力結果はクリップボード経由でMicrosoft ExcelやMicrosoft Wordなど他のソフトに貼り付けできるので、部分検討書作成の際の挿絵や数値集計など二次的利用も可能です。

出力結果の二次的利用

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計算結果履歴管理

設計条件、解析条件などを変更した結果を10通りまで保存・復元することができます。

履歴管理

計算結果画面を分割して現在使用中の入力データの結果①と履歴管理された計算結果②を同時表示して比較できます。

計算結果の比較
計算結果の比較

各計算結果の履歴には計算実行時の入力データファイルも保存されており、「計算結果履歴の管理」からその入力データを簡単に復元することができます。

計算結果履歴の管理
計算結果履歴の管理

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プログラム関連図

プログラム関連図

① BUS-6から建物の節点、部材配置、部材断面および荷重を転送します。
② BUS-6から建物の節点、部材、各部材の弾塑性モデル化情報を転送できます。
③ DRA-CADに架構に関するデータを渡し、架構の3次元表示ができます。

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※「DOC-S」は、株式会社構造システムの著作物であり、著作権およびその他の権利は株式会社構造システムに帰属します。


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