現代 の 摩天楼 と 住宅塔 は 人間 の 巧みな 工夫 を 証明 し て い ます.その 鉄筋 コンクリート の 構造 は 環境 の 力 に 黙って 抵抗 し,数え切れない 家族 に 避難 所 を 与え て い ます.この耐久性の秘訣は快適な多階建ての建物は 精巧に設計された 鉄筋コンクリート (RCC) のフレームワークにありますこの記事では,建築の安全性と安定性を保証するRCC構造設計の基本原則を調査します.
I. 多階建てのRCCビル構造動力学: 統一と負荷分布
多階建てのRCC構造は,コンクリート,鋼筋補強材,その他の建材の洗練された統合を表します.これらの構成要素は,基本的な建物の要素を構成します.スラブこの統合設計は連続的なシステムとして機能し,負荷を効果的に分配し,屈曲瞬間を最小限に抑え,安全と安定性を高めるため 冗長な構造路線を作り出す.
負荷は相互接続された梁柱システムを通して 基礎に転送され 最終的には 支え土に力を伝達します総合的な構造分析では,死荷を含む様々な負荷タイプを考慮する必要があります.エンジニアは,固定末端モメント計算や地震分析のためのポータル方法のためにモメント分布方法を一般的に使用する.
多階建て構造の三次元性質は,垂直の柱と相互垂直な枠を2方向に組み込む.これらのシステムは二重負荷抵抗メカニズムによって動作する.:重力負荷抵抗と横向き負荷抵抗は,構造の安全性を確保するために共働します.
負荷分析: 構造安全の基礎
エンジニアリング 構造 は,異なる 寸法,形状,密度 の 異なる 要素 を 含ん で い ます.これらの 材料 密度 を 容積 に 掛け たら,構造 の 固体 重量,すなわち 死荷 を 得る の です.さらに構造物には 強い負荷,地震,風圧,雪の蓄積など 様々な外力に耐える必要があります効果 的 な 設計 は,建物 と その 中 に 住む 人々 を 保護 する ため に,これら の すべて の 力 に 対応 する もの で ある べき です.
1構造骨格
死荷重は,主に構造部品の重量を含む静的力を表す.これらの重量には固定部品と移動要素の両方が含まれる.死荷重を計算するには,材料密度と部品の体積を単純に掛けます.次の表では,一般的な建築材料とその重量密度について詳細に示されています.
| 材料 | 重量密度 (kN/m3) |
|---|---|
| 純コンクリート | 24 |
| 鉄筋コンクリート | 25 |
| レンガ 工芸 | 18.8 |
| 石工学 | 20.4-265 |
| 木材 | 5 から 8 |
| レンガ | 15.6-188 |
| 鉄鋼 | 77 |
| 水 | 9.81 |
2活力 動力
活力荷重は,移動可能な隔壁,家具,居住者を含む建物の居住と使用によって主に生成される一時的な,変動する垂直力である.動力 的 な 性質 に よっ て 設計 する とき に 慎重 に 考慮 する 必要 が あり ます標準値は,通常,確立された建築基準から参照されます.
3地震負荷:環境上の課題
地震力は,地理的位置 (土壌の種類),建物の寸法,建設方法,地震の特徴によって大きく影響される環境負荷を表します.地域は通常,リスクレベルに基づいて地震地帯に分類されます地震力は垂直と水平の両方向で作用するが,構造設計は主に水平の地震耐性に焦点を当て,確立された地震設計基準を導きだす.
RCCの構造構成要素:強さの枠組み
鉄筋コンクリート建物は,相互接続した構造要素から負荷承受力を得ます.多階建てのRCC構造では,負荷は床板から梁,そして柱,そして最終的には財団に支え土は,構造の均衡を維持するために十分な負荷容量を提供しなければならない.
主要なRCC構造構成要素は以下のとおりである.
- 財団
- 列
- 梁
- 床板
- 階段
- 壁
- ドア と 窓
1安定の基礎
基礎は,すべての上層構造の負荷を土壌の支えに転送する基礎構造として機能します.土壌は,構造や隣接する安定性を損なうことなく,これらの力に対して抵抗する十分な負荷容量を持つ必要があります.基礎の種類は以下のとおりである.
- 孤立した足場
- 組み合わせた足台
- 浮遊船 の 基礎
- ストリップ ファンデーション
2列:垂直型荷物持ち
柱は軸性負荷を運ぶ主要な垂直構成要素として機能する.それらはすべての梁,板,床,壁の負荷を基礎に転送する.主に圧縮に抵抗する一方で,柱は風から曲がる瞬間を経験する可能性があります適切な柱の配置は,張力ストレスを回避し,通常は部分的にまたは完全に壁に統合されます.
3軸:水平接続器
梁は,施された負荷の下で屈曲に抵抗する水平な構成要素として機能する.梁軸に作用する垂直力によって,内部切断力が生成され,サポート反応 (典型的には柱から) が発生する.折りたたみの瞬間梁柱接続は直接的支柱であり,梁梁接続は間接的支柱である.
4床のスラブ:生活プラットフォーム
RCC床板は,通常梁や柱によって支えられている重要な建物の構成要素を表しています.標準板の厚さは100-150mmの範囲で,設計方法には以下が含まれます.
- 複合板板
- 肋骨のある板
- ワッフル・スラブ
IV. RCC 構造設計方法:包括的な安全アプローチ
RCCの構造設計には3つの主要な方法論があります.
1労働ストレス方法
この伝統的なアプローチは,材料の強度よりかなり低い許容可能なストレスの線形弾性材料の振る舞いを前提としています.概念的にはシンプルですが,それはしばしば超大小のセクションと経済的な効率の低下につながります.
2究極の負荷方法
この代替法は,迫りつつある崩壊時のストレスの条件を分析し,通常より細い部分と経済的な設計を生み出します.しかし,作業負荷下で使用可能性を保証しません.
3制限状態方法
この包括的な方法は,両アプローチを組み合わせて,究極の負荷強度と作業負荷の運用性を保証し,最適な安全性と使用性を確保するために様々な要因を考慮します.
