高層建築物などで、ラーメン架構内に耐震要素(耐震壁・ブレースなど)を組み込んだ例が見られますが、このような建物では、

  • ラーメン架構の変形状態はせん断主体で中間階付近で層間変形が最大になり、上層階の層間変形は中間階よりも小さくなる。
  • 耐震要素部分は曲げ変形主体で上層階ほど層間変形が大きくなる

という差があります。

この層間変形の食い違いにより耐震要素に加力方向とは逆のせん断力(逆せん断力)が生じることがあります(下図参照)。

この逆せん断力が設計上不利にはたらくことはあまり考えられませんが、高層建築物を設計する場合には上記の現象を理解しておくと良いと思われます。

以下に、高層建築物の最上部で逆せん断力が生じるケースをRESP-Dで再現してみました。

下図のような、15階建てRCモデルのY2、Y3通りに連層耐震壁を配置します。

 

応力解析(水平地震荷重)を実行し、Y2通りの応力図、変位図を出力した結果が以下になります。

下図の赤枠に逆せん断力が生じていることが確認できます。

参考文献:建築技術/1980・1「耐震壁に生じる逆せん断力」

今回使用したソフト RESP-D


時刻歴応答解析による設計を支援する統合構造計算プログラム

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