2025年7月13日日曜日

構造フレームの質量と重量

構造マテリアルを使う時

構造フレームや構造柱、構造壁といった構造体には、組み込みパラメータ「構造マテリアル」があります。構造マテリアルはその要素の構造的な特性を表すマテリアル、つまりマテリアルに「材質」を追加しておきます。

マテリアルに材質を追加する

そうすると、ふつうならばマテリアル集計表でなければアクセスできないマテリアルのプロパティに普通の集計表でアクセスできるようになります。

たとえば構造テンプレートに含まれるマテリアル「SN400」の「材質」タブには構造体の密度(質量密度)を表す情報が設定できるので、集計表を使って要素の質量と重量を求めてみましょう。


次のようなサンプルモデルを作成しました。この鉄骨部分とRC部分の構造フレームの重量を求めてみます。

鉄骨部材とRC部材

集計表

構造フレームの集計表を作成します。

  1. 表示タブ>作成パネル>集計▼>集計表/数量
  2. カテゴリを構造フレームとしてOK
  3. フィールドタブで次のフィールドを追加します。
    1. ファミリとタイプ
    2. 容積
    3. 構造マテリアル
  4. 使用可能なフィールドを選択 で構造マテリアルを選択
    使用可能なフィールドを選択で構造マテリアルを選択

  5. 構造マテリアルに関する次のフィールドを追加
    1. 構造マテリアル:密度
    2. 構造マテリアル:単位重量
  6. OKを数回押して集計表を表示する
    鉄骨部材は密度が空欄だが・・・

出来上がった集計表をみると、鉄骨の構造マテリアル:密度の値は空欄になっています。一方、"構造マテリアル:単位重量"はマテリアルの材料タブでは設定してもいないのに値が表示されていますね・・・・。どうやらマテリアルの材料で指定した密度(kg/㎥)の値が単位重量(kN/㎥)に換算されているようです。

実際に計算フィールドを追加して確認してみます。

  1. 集計表のビュープロパティ"フィールド"の編集ボタンをクリック
  2. "計算されたパラメータを追加"ボタンをクリック
  3. 密度=単位重量/9.80665(重力加速度)なので、次のように設定します。
    計算フィールドの設定

  4. OKを数回押して集計表を表示します
    マテリアルに設定した値と一致

ここで集計表の質量密度フィールドとマテリアルの材料:密度の値を比較してみると一致していることがわかります。どうやら材質を問わずに質量・重量を計算するには"構造マテリアル:単位重量"が便利そうです。

質量と重量を求めてみる

質量と重量も計算フィールドを追加します
  • 部材重量=容積*構造マテリアル:単位重量
    タイプは重量

  • 部材質量=容積*質量密度=容積 * 構造マテリアル: 単位重量/9.80665
    タイプは質量

これで質量と重量を求めることができます。