今日は、新築住宅の基礎の設計をしていました。
基礎は、１，２階の柱から伝わってくる家全体の荷重をどのように地面に流すかを考え、
重要なポイントで基礎梁を東西、南北に端から端まで通します。
基礎梁で囲まれた中を、ﾍﾞﾀ基礎の耐圧版を打つのですが、その配筋量とコンクリートの強度、厚さ等を計算によって求める必要があります。
今日は、本当にマニアックです。耐圧版設計についてです。
工学部以外の方は、飛ばして下さい。すいません。
１．最大のスラブの大きさ
短辺長さ lx = 3.6400 m
長辺長さ ly = 9.1000 m
２．スラブ設計用荷重
スラブ設計用荷重 W = 12.0000 – 24 * 0.15 = 8.4
kN/m2 kN/m3 m kN/m2
３．スラブに生じる応力の計算
辺長比 λ=ly/lx = 2.5000
建築学会「鉄筋ｺﾝｸﾘｰﾄ構造計算基準・同解説」より、各部位に発生する曲げモーメントを算定する。
Mx1 = 0.0850 * 8.4 * 3.6400 ^2 = 9.4602144 kN/m/m
Mx2 = 0.0550 * 8.4 * 3.6400 ^2 = 6.1213152 kN/m/m
My1 = 0.0420 * 8.4 * 3.6400 ^2 = 4.67445888 kN/m/m
My2 = 0.0280 * 8.4 * 3.6400 ^2 = 3.11630592 kN/m/m
建築学会「鉄筋ｺﾝｸﾘｰﾄ構造計算基準・同解説」より、各部位に発生するせん断力を算定する。
Qx1 = 0.0525 * 8.4 * 3.6400 = 1.60524 kN/m
Qx2 = 0.0475 * 8.4 * 3.6400 = 1.45236 kN/m
４．断面算定
①曲げモーメントに対する設計
鉄筋径 D13
鉄筋の最外径 D1 = 1.4000 cm
梁の有効せい d = 15 – ( 6.0 + 1.4 / 2 ) =
= 8.0 cm とする
応力中心間距離 j = 7/8d = 7.0 cm
引張鉄筋の必要断面積 at = M/ft・j
ft = 19.5000 kN/cm^2 （長期） SD295
短辺方向 端部 下部 atx1 = 946.0214 / 19.50 / 7.0 = 6.93056 cm2/m
短辺方向 中央 上部 atx2 = 612.1315 / 19.50 / 7.0 = 4.48448 cm2/m
長辺方向 端部 下部 aty1 = 467.4459 / 19.50 / 7.0 = 3.424512 cm2/m
長辺方向 中央 上部 aty2 = 311.6306 / 19.50 / 7.0 = 2.283008 cm2/m
鉄筋間隔 x = a0/at*100
a0 = 1.2700 cm2 D13
短辺方向 端部 下部 D13 -@ 183.2464 → D13 -@ 200
短辺方向 中央 上部 D13 -@ 283.1989 → D13 -@ 200
長辺方向 端部 下部 D13 -@ 370.8558 → D13 -@ 200
長辺方向 中央 上部 D13 -@ 556.2836 → D13 -@ 200
②せん断力に対する設計
②-1 スラブ厚さ（コンクリートのせん断力に対する）の検討
τ = Q / B * j <= fs を検証する
kN/cm2 kN cm cm kN/cm2
τ = 1.6052 / 100 / 7.0
= 0.0023 kN/cm2
fs = 0.9000 kN/cm2 Fc= 27 kN
0.7700 kN/cm2
よって
τ <= fs
②-2 鉄筋とコンクリートの付着の検討
必要周長 Ψ = Q / fa / j
cm kN/cm2 kN/cm2 cm
fa = 0.2700 kN/cm2
短辺方向 Ψx = 0.8493 cm/m
長辺方向 Ψy = 0.7684 cm/m
鉄筋間隔
鉄筋周長 = 4.0000 cm D13
短辺方向 4.7096 → D13 -@ 493
長辺方向 5.2053 → D13 -@ 551
よって、②-1により求めた間隔の方が小さいので、スラブ配筋は曲げ応力度で決定する。
D13 -@ 200
