RC梁のハンチ

ハンチファミリを作るべきだが。。。

RC構造フレームでハンチ梁が必要になった時、本来ならばハンチ形状をもつ構造フレームファミリを作るべきです。しかしながら今回は応急処置的に梁に開口をあけて対応する方法をご紹介します。

構造フレームに開口

まず普通の矩形のRC梁（Autodeskファミリだとコンクリート-長方形梁など）を配置し、断面図や立面図などで表示します。このとき、梁成はハンチ部分を含めた最大の高さにしておきます。

梁を作成し立・断面ビューを開く

1. 構造タブ＞開口部パネル＞面をクリック

   

   開口部パネルの面

   
   
2. 構造フレームをマウスオーバーすると、スケッチ面を表す緑の枠が現れるのでクリックして選択
3. 修正｜開口部の境界を作成タブ＞描画パネルで矩形を選択して、形状をスケッチ

   

   削り取る部分をスケッチ

   
   
4. モードパネル＞✔を選択し、形状を確認する

   

   ハンチ梁の形状

   
   

斜めハンチも部分ハンチも思いのままに作成できます。

斜めにもできます

左右も開口部を作成できる

開口部は平面図でスケッチすれば鉛直に梁を削り取ることができます。平面ビューを開き、同様に開口部-面をクリックし、構造フレームをマウスオーバーします。緑色の枠が梁を囲みます。

緑の枠は作業面を表す

この緑色の枠は、スケッチを作成する作業面を表しています。構造フレームを選択して削り取る部分をスケッチします。

開口部をスケッチ

一度に二つのループは許可されていないので、同じ操作を繰り返すと、次のようなハンチも作成可能です。

配筋はできるのか？

ハンチ梁で気になるのが配筋のおさまりです。開口部-面でハンチを作成した場合も、問題なく拘束やかぶり厚を設定して鉄筋を配置することができるので、配筋の検討も十分に可能です。

鉄筋は問題なく配置できる

この方法だと、すべてのハンチ梁をいちいちスケッチしなくてはならないので、あまりお勧めできる方法ではない反面いろいろな形状が作れるので、ワンポイントリリーフ的に使うのであれば便利な機能です。

吊庇

吊庇の鉄骨

倉庫などによくみられる吊庇のモデリング方法について練習してみましょう。ポイントは構造フレームの参照をレベルではなく参照面や屋根の面に設定することです。

勾配に正対するビューを作成する

まずは屋根を作成します。次のように外壁面から出幅5mで幅約12mぐらいの屋根を作成し、勾配を1:24程度に設定します。

左：平面　右：断面

屋根面に平行な断面図を作成します。断面図1を開き、垂直に断面図2を作成します。

断面図を垂直に作成

作成した断面を選択し、回転コマンドで中心を断面線と屋根の上面の交点に移動して、屋根勾配に平行になるように断面2を回転します。

回転の中心を屋根上面と断面線の交点に移動して回転

ビューの位置や奥行きを調整します。

断面ビューの奥行や位置を調整

作成した断面2ビューを開き、詳細レベルを標準以上に設定します。

屋根面に正対したビュー

構造フレームの配置

大梁小梁の構造フレームを配置します。

1. 構造タブ＞構造パネル＞梁　を選択すると、作業面を選択するダイアログボックスが表示される。
2. "平面を選択"を選択してOKし、屋根面を選択

   

   作業面として屋根面を選択

   
   
3. インスタンスプロパティで"z位置合わせ"を"下"にする
   
   
   
4. 構造フレームを描画します。オプションバーの"3Dスナップ"をチェックしておくとやりやすいでしょう。また寸法を配置すると位置の詳細な設定が可能です。

   

   構造フレームを配置する

5. 3Dビューを開いて状態を確認
   
   
   

ブレースを配置する

1. 挿入タブ＞ライブラリからロードパネル＞Autodeskファミリをロード
2. 構造フレーム＞鉄鋼＞丸鋼を選択してロードボタンを選択
3. タイプカタログで適切なタイプを選択してOK
4. 屋根面に正対した断面ビューを開く
5. 構造タブ＞構造パネル＞梁
6. タイプでロードした丸鋼を選択
7. オプションバーで用途を水平ブレース
8. インスタンスパラメータで"z位置合わせ"を基準点、Zオフセット値を配置済みの構造フレーム成の半分程度に設定
   
   
   
9. 3Dスナップを効かせながら、図のようにブレースを配置する
   
   
   

梁の参照を変更

ブレースを配置することにより、大梁の端部のカットバックの参照が変更になって隙間が空いてしまいました。

大梁小梁の参照を変更して結合状態を修正します。

1. 大梁or小梁の構造フレームを選択
   
   
   
2. 修正｜構造フレームタブ＞接合ツールパネル＞参照を変更
3. 相手の構造フレームのフランジ端部をマウスオーバーし、TABを何度か押して、フランジのエッジがハイライトされたらクリック
   
   
   
4. 結合状態が修正されます。
   
   
   
5. 同じ要領ですべての構造フレームの端部を修正します。
   
   
   

吊材の作成

1. 挿入タブ＞ライブラリからロードパネル＞Autodeskファミリをロード
2. 構造フレーム＞鉄鋼＞丸型鋼管を選択してロードボタンを選択
3. タイプカタログで適切なタイプを選択してOK
4. 屋根の断面ビューを開く
5. 吊材を配置したい位置に参照面を作成して、名前を付ける（例：吊材）
   
   
   
6. 断面２（屋根勾配に正対した断面ビュー）を開く
7. 構造タブ＞構造パネル＞梁
8. タイプでロードした丸型鋼管を選択
9. z位置合わせを下、zオフセット値を0とする
10. オプションバーで配置面を"参照面：吊材"とし、3Dスナップを外す
11. 真ん中の大梁上に短めに丸形鋼管を配置
    
    
    
12. 3Dビューを開き、丸形鋼管を選択
    
    
    
    
    
13. 修正｜構造フレームタブ＞修正パネル＞単一要素をトリム/延長
14. 屋根の構造フレームのフランジ上面を境界に指定して下端を延長
15. 同様に上端を柱面まで延長
16. 他の大梁にコピー
    
    
    

構造フレームは参照面を指定することで勾配をコントロールしやすくなります。参照は

• レベル
• 名前の付いた参照面
• 要素の面

を選択することができます。また、それぞれの参照に正対した作業用のビューを準備することも作業を容易にするポイントです。

構造フレームの始点と終点

解析モデルで表示

構造フレームは線形のファミリなので、始点と終点があります。鉄骨であれば平面図に矢印が表示されるので始点と終点を判別することは簡単ですが、RC部材の場合はどうやって始点と終点を見分けたらいいでしょうか？

解析モデルで始点側（赤）終点側（緑）を表示

構造設計者の方であればもうご存じだと思いますが、構造フレームの始点と終点は解析モデルを表示することで判別することができます。上の図は解析モデルで、始点側を赤で、終点側を緑で表示したところです。構造関連のテンプレートであれば最初から設定されているのですが、建築・意匠系のテンプレートでは設定されていないこともあるので、その表示方法をご説明します。

使い方

次の図のようなRC躯体のモデルを使って、始点終点を表示する手順を説明します。

RC躯体

オブジェクトスタイルの設定

1. 管理タブ＞設定パネル＞オブジェクトスタイル
2. 解析モデルオブジェクトタブを選択。
3. ビューコントロールバーの解析モデルを表示をクリック
4. 解析用梁の＋を展開して、始端セグメントと終端セグメントの色を設定

   

   解析用梁の値を設定

5. OK

解析設定

1. 管理タブ＞設定パネル＞構造設定▼＞構造設定
2. 解析モデルの設定タブを選択
3. 解析モデルの表示グループの設計解析モデルの両端を区別に☑

   

   構造設定

   
   
4. OK（警告が表示されますが、閉じるを選択）

構造フレームのインスタンスプロパティ

1. 構造フレームを選択
2. インスタンスプロパティ「解析モデル有効」に☑

   

   構造フレームの解析モデル有効に✔

   
   

解析モデルの表示

1. ビューコントロールバーの解析モデルを表示をクリック

   

   ビューコントロールバーの解析モデルを表示

   
   

以上の手順で、解析モデルによって始点と終点を見分けることができます。

解析モデルを表示した状態