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BUSシリーズ
RC/SRC/S造建物の一貫構造計算プログラム
BUS-5
| 提供会社 | 株式会社 構造システム、株式会社 建築ピボット |
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※BUS-5は、BUSパックベーシックに含まれています。
BUS-5単体での提供は御座いません。
| BUS-5は、改正された基準法に対応し、構造計算をトータルにサポートする構造計算プログラムです。構造骨組の形状や配置を忠実にモデル化する機能と立体解析により、モデル化に関する悩みが解決します。もちろん、構造計算概要書や構造計算適合性判定提出用データ出力などの提出書類をスピーディーに作成できます。 |
| 改正法規への対応点 |
構造計算概要書出力
概要書の出力例 |
開口付き耐力壁の判断と耐力計算変更への対応耐力壁としてモデル化する耐力壁の条件 
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RC部材が脆性破壊しないための保証設計への対応RC造の柱、はり、壁について崩壊メカニズムに至るまで、せん断破壊などによる構造耐力上支障のある急激な耐力低下がないことを確かめるために、保有水平耐力の計算条件として「せん断力の割増係数」が設定されています。 
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その他、次の項目も告示に対応した機能を備えています。
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| 適用範囲 |
建物形状の自由度拡大
スパン数90（X、Y方向共）、80階、30,000節点までのRC/SRC/S造建物またはこれらが層毎に混在した建物を扱います。X、Y方向フレームで構成される格子状建物を基本としますが、傾斜フレーム、中折れフレーム、傾斜部材を含む建物も扱えるほか、格子状の節点を任意に結ぶ任意軸が設定できるため不整形な建物にも容易に対応できます。
| 使用できる材質一覧 | ||
|---|---|---|
| コンクリート | 普通コンクリート（FC≦60N/mm2）および1種から4種までの軽量コンクリートを扱います。 | |
| 鉄筋 | 材質 | SR235、SR295、SD235、SD295、SD345、SD390、SD490が 使用可能なほか、RC造のせん断補強筋として高強度せん 断補強筋が使用できます。 |
| 径 | 10［9］、13、16、19、22、25、29［28］、32、35、38、 41mmまで使用できます（SR材は32mmまでで［ ］内の 数値はSR材の径）。 | |
| SRC造の鉄骨 | SS400、SS490、STK（STKR）400、STK（STKR）490、SM400、 SM490、SM520、SN400、SN490が使用できます。断面形状と して、はりはH形、柱はH形を組み合わせた十字形、T形、 L形と箱形、角形鋼管、鋼管とし、箱形は鋼板組立、H形は 鋼板組立と圧延H形鋼とします。 | |
| S造の鉄骨 | SS400、SS490、STK（STKR）490、SM400、SM490、SM520、 SN400、SN490、BCR295、BCP235、BCP325、BCP325T、SUS304、 SUS304N2A、SCS13A、SSC400が使用できます。 断面形状として、はりはH形、溝形、角形鋼管、C形、柱はH形、 箱形、角形鋼管、鋼管、C形とし、箱形は鋼板組立、H形は鋼板 組立と圧延H形鋼とします。メーカー5社の露出柱脚が使用でき ます。 | |
| １次設計 |
準備・応力（擬似立体解析または立体解析による）・断面計算を一貫して行うほか、計算条件を変えながら、これらの計算を個別に行い、種々の試設計に威力を発揮します。なお、「2001年版建築物の構造関係技術基準解説」によるRC/SRC造柱はり接合部のせん断力の検討、スリット付壁、冷間成形角形鋼管、S造露出柱脚部の計算が組み込まれています。
準備計算
計算機能
建物形状、部材寸法、積載荷重などから、柱軸力、はりCMQ、土圧などによる柱のCMQ、片持ばりのモーメント、層ごとの重量などを計算します。また、RC/SRC造では壁量を求めます。
荷重計算
地震力、風荷重、積雪荷重を自動計算しますが、建物固有周期Tや地震時層せん断力係数、風荷重、用途係数を直接入力することもできます。風荷重は屋根の吹き上げ、吹き降し荷重も考慮します。また、用途係数を入力し考慮することができます。
壁のモデル化
壁は開口の大きさに応じて、耐震壁または一般壁として扱います。耐震壁として扱う場合は、ブレース置換か壁エレメント置換のいずれかとします。また、一般壁の場合は柱・はりの剛域や剛性増大率を考慮したフレーム置換とします。これらのモデル化に伴う計算は自動的に行います。
はり剛度増大率入力
基礎ばりのCMQ
べた基礎や布基礎の場合、地盤反力によって生じる基礎ばりのCMQ の計算を行います。
スラブによる剛性増大率
RC/SRC造では、床スラブの協力幅によるはりの曲げ剛性増大率の自動計算を行います。
SRC、CFT柱の剛性増大率
SRC柱やCFT柱では、内蔵鉄骨や充填コンクリートによる剛性増大率を自動計算します。
パラペット重量
最上層の外周のパラペット重量を自動的に加算する機能を備えています。
雑壁
フレーム面内はもちろん、フレーム面外にある場合でも、偏心率や剛性率に雑壁の影響を考慮することができます。
部材ごとに材質を指定
部材は個別に材質を指定できるほか、材料強度、許容応力度を直接入力できます。土木基準での設計、特殊な材質の仕様や意図的な材料強度の変更にも簡単に対応できます。
解析条件の設定
スリット
柱・はりぎわの位置に配置されたスリットは、完全スリットまたは部分スリットのいずれかを指定でき、各々に対応してモデル化します。
柱はり耐力比の検討
冷間成形角形鋼管の柱では、柱・はりがピン接合の場合や中間階での柱抜けの場合などに、柱はり耐力比の検討を行うかを指定できます。また、PH階を最上階とみなすかどうかの指定も可能です。
部分地下
部分地下階がある建物では、地盤の水平抵抗力を評価した回転剛性や地盤負担水平力の指定など、建物に適したモデル化を選ぶができます。
多剛床と床の剛性
多剛床の指定や荷重ケース別の剛床解除ができます。また、開口のある床をブレース置換して床剛性を考慮したり、S造床面ブレースの剛性を考慮した解析もできます。
地震力
地震力の作用方向を任意に指定でき、水平荷重時に支点の浮き上がりを考慮して解析します。
応力計算条件の応力計算方法入力
応力計算
不整形な建物
立体フレーム解析、擬似立体解析のいずれかを選択できるので、斜め柱、下階柱抜け、中折れフレームや任意軸を持つ不整形な建物の応力を正確に求めることができます。
積雪荷重
指定により積雪荷重の応力計算を行います。
応力の割増
S造において、筋かいの負担する水平力の割合βにより断面計算時に応力の割増を行います。
杭頭曲げモーメント
上部構造と切り離した基礎ばりのみの応力解析モデルで、杭頭曲げモーメントを処理できます。「BUS-基礎構造」プログラム（別売）を用いて杭頭曲げモーメントを自動計算できます。
計算ルートの判別
層間変形角、剛性率、偏心率の計算を行い、自動的に計算ルートの判別を行います。
偏心率、剛性率の計算
主剛床のほか、従剛床についても偏心率、剛性率の計算を行い、建物の剛性バランスの確認が多面的に行なえます。
応力計算結果
断面計算
断面計算
はり、柱（2軸応力にも対応）、耐震壁、壁面ブレース、床面ブレース、ベースプレート柱脚の断面計算（算定計算／検定計算）を行います。
計算ルート
計算ルートは、RC/SRC造では1、2-1、2-2、2-3、3を、S造ではルート1、2、3を扱います。 自動的にルートの選択を行うほか、入力によりX、Y方向別にルートを指定できます。
許容応力度
法規による許容応力度のほか、直接許容応力度を入力できます。
断面計算位置
断面計算位置は、柱は柱頭と柱脚、はりは端部と中央に加えて、RC部材ではうちのりスパンの1/4の点またはハンチ始点、 SRC/S部材ではハンチ位置と継手位置とします。端部断面計算位置は、長期・短期荷重時とも軸心、フェース、剛域端を指定できます。
応力の割増し
部材別に、地震荷重時の応力に倍率を掛けて割増しできます。 柱の負担床面積に対応した地震力の一定割合まで自動的に地震時応力を割り増すことができます。
RC部材
RC規準（1999）に対応した付着応力・定着応力の計算、柱はり接合部の短期許容応力度に対する計算が行えます。
RC造のせん断補強
X形配筋や高強度せん断補強筋を利用することができます。 （ストロングフープ、スミフープ、リバーボン785、リバーボン1275、ウルボン、UHYフープに対応しています）
部材グループの断面計算
RC/SRC/S部材の算定計算では、部材をグループ分けして各グループに必要な鉄筋や鉄骨を求めることができます。 また、この計算結果から配筋データを自動生成できます。
各種の割増率
RC/SRC部材では、設計用せん断力Qdを求める際、各種の割増率を入力により指定できます。
CFT柱
SRC充填タイプの鋼管コンクリート構造で、CFT告示による計算ができるほか、新都市ハウジング協会指針に対応した計算もできます。
アンカーボルトの伸び
S造露出柱脚のアンカーボルトの伸び能力の有無を指定し、保有耐力接合の判定や応力割増を自動で行う他、 ベースプレートの板厚の算定計算も行います。 JSS仕様のアンカーボルトは切削／転造ネジをデータベース化しています。 また、データベースに登録された既製品露出柱脚は、製品名の指定だけで計算できます。
軽量鉄骨・S造根巻き柱脚
軽量鉄骨、Ｓ造根巻き柱脚の断面計算ができます。
2001年版東京都指針に対応
2001年版東京都構造設計指針に対応し、検証ルートBの軸力割増しや崩壊型の確認ができます。
断面計算条件入力
荷重計算とモデル化の概要
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建物のデータ入力
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| ２次設計 |
変位増分法を併用した荷重増分法、節点振り分け法により保有水平耐力を計算します。増分法の応力解析方法は、立体解析、擬似立体解析、平面フレーム解析（個々のフレームを別々に解くことも可能）を選択でき、部材端塑性化モデルはマルチスプリングモデルを選ぶことができ、立体解析に適した軸力と曲げモーメントの相関を正確に表現できるほか、複雑な断面形状でもモデル化することなく、そのまま適用できます。
保有水平耐力計算
解析モデル
平面MN／平面MS／擬似立体MN／擬似立体並進MN／擬似立体MS／擬似立体並進MS／立体MS／立体並進MSモデル／節点振り分けモデルを扱います。各MSモデルには、直接入力によりMNモデルを混在させることもできます。
MNモデル：曲げ耐力はM-N曲線により求めます。
MSモデル：曲げ耐力はマルチスプリングモデルにより求めます。
立体解析
立体解析では、柱や壁端部に2方向のMS（マルチスプリング）モデルを採用しているため、不整形な建物の任意方向の保有水平耐力を正確に求めることができ、2軸応力を受ける柱耐力のM-N関係も正確に表現できます。また、直交フレームの拘束効果も自動的に考慮します。床の回転変位を拘束（並進モデル）することもできます。
擬似立体解析
擬似立体解析は、指定により直交フレームの拘束効果も考慮できます。柱や壁端部に1方向のMSモデルを採用するか、各規準式により求めたM-N曲線により柱・壁の曲げ耐力を求めるMNモデルを採用するかを選択できます。床の回転変位の拘束もできます。
平面フレーム解析
平面フレーム解析は、1フレームずつ単独に解く方法で、柱・壁にはMSモデルまたはMNモデルを指定できます。
節点振り分けモデル
柱はり架構は節点振り分け法、壁は仮想仕事法で計算します。整形な建物に利用できる手計算レベルの解析法です。
計算の終了条件
必要保有水平耐力に達した時点や、指定した層間変形角に達した時点、崩壊機構形成時まで計算させたり、伸び能力のない露出柱脚（立体解析を除く）にヒンジが発生した時などに計算を終了することができます。
必要Pw
せん断破壊しない必要Pwの算定ができます。
柱はり接合部の検討
ルート3で指定されているRC/SRC造の柱はり接合部の設計用せん断力とせん断耐力を計算して比較します。
冷間成形角形鋼管
冷間成形角形鋼管を使用したときの全体崩壊か局部崩壊かの判別をします。局部崩壊の場合は、材質に応じて定められた柱耐力の低減率を用いて冷間成形角形鋼管の保有水平耐力計算を行います。
部分スリット
部分スリットに対応した保有水平耐力計算が可能で、部分スリットに面する部材の設計用せん断力の割増を行います。
保有水平耐力計算条件入力
解析条件等入力
解析の概要（保有水平耐力）解析モデル柱・はりは線材に、耐震壁は開口が小さい場合は壁エレメントに置換し、開口が大きい場合は、たれ壁・腰壁・そで壁と考え、剛性や剛域を考慮した解析モデルを用います。 外力分布1次設計で用いたAi分布から求めた外力分布に比例する増分荷重を与えて解析します。外力分布形を直接指定することもできます。 浮上がりの考慮各荷重ステージ計算後に浮上りと支点の圧縮耐力の検討を行い、浮上りや圧縮降伏が発生した場合は支点の解除を行います。 塑性化の判定解析モデルに増分荷重を与えて応力解析を行い、材端応力を求めます。次いで柱・はり・壁の塑性化を考慮したモデルにより応力と耐力を比較します。解析に伴い、曲げひび割れやせん断ひび割れによる剛性低下を指定できます。特に鉛直部材にＭＳばねを用いたモデルは、モーメントの増大による曲げ剛性の低下を正確に評価できます。 部材種別とDsの判定個材としての部材種別を判定した後、フレームや耐震壁の種別および耐震壁の水平耐力負担率βuより構造特性係数Dsを求めます。また、露出柱脚でのアンカーボルトの伸び能力を考慮したDs値を算出できます（Ds値を別途直接入力することも可能）。 |
計算結果出力
単位
出力する時点で、入力と独立して従来単位系／SI単位系のいずれかを選択できます。
（BUS-3/DOC/COST共通）
印刷レイアウト
計算結果印刷時の綴じ代の設定ができるほか、1頁あたりの出力行数の指定ができます。
（BUS-3/DOC/COST共通）
保有水平耐力
保有水平耐力（立体解析）で任意方向加力としたときの加力方向に対する保有水平耐力を出力します。
塔屋階や地下階
保有水平耐力計算では、塔屋階や地下階は算定対象外ですが、指定により算定結果を出力できます。
伏図・MNインタラクション
荷重-層間変位・Qu-Qun
構造計算書（その１）
構造計算書（その1）とは、プログラム性能評価に必須の出力で、大量の出力に目を通さなくても計画建物の概要を分かりやすく把握できるようにまとめられた計算書です。
ダイアログに従って設計方針や出力条件を入力するだけで、計算結果を構造計算書（その１）の形式にまとめて出力します。出力はBUS-3の画面上で確認できます。
構造計算書（その１）作成用ダイアログ（建物概要・使用材料）
| BUS-3の画面上で確認 | 構造計算書（その１）の中身はツリーウィンドウにカテゴリごとに表示されるので、内容の確認が容易です。 |
|---|---|
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| 各画像をクリックしてください。拡大してご覧いただけます。 | |
構造計算書（その３）
グラフィック形式出力
| テキスト形式／グラフィック形式のいずれかの出力ができます。グラフィック形式出力は、表と伏図／架構図を用いて計算結果をコンパクトで見やすく出力します。カラー表現もでき、計算結果の要点を容易に確認できます。 構造計算書（その３） 例１・例２・例３ |
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入力作業
データ入力
データは、ダイアログや図形によるインタラクティブな入力と、テキスト形式による一括入力が行えます（対話入力／テキスト入力共に、従来単位系／S I単位系入力が選択可能）。また、部材断面形状や配筋データなどは、表形式でも入力できます。
ダイアログにデータを入力
壁・ブレース形状入力用ダイアログ
表形式による柱形状入力
図面入力
建物形状や部材の配置は、スケールに忠実な伏図または架構図で行い、入力しながら図面として確認できるためミスを防ぎやすく、床組みや壁開口位置などの確認も入力と同時に行えます。
細かな設定
画面上でデータ配置を行う場合に、配置対象データだけを表示するなど、データ作成に便利な細かな設定ができます。また、部材を連続的に配置・削除できるため、効率的な入力が行えます。
データベース
鋼材、既製柱脚、JSSアンカーボルトに関する諸数値がデータベース化されているため、これらの入力を行う際に製品名を選択するだけで、形状、材質、回転剛性など、計算に必要な全データを取り込めます。
リストから選ぶだけで計算に必要な数値を取り込める！
鋼材データベース
| 鋼材 | 既製柱脚※ | JSSアンカーボルト |
|---|---|---|
| JIS H形鋼 h形鋼（外法一定） 鋼管 鋼管柱 角形鋼管 等辺山形鋼など |
NCベース：日本鋳造（株） スーパーハイベース：日立機材（株） ベースパック：岡部ストラクト（株）・旭化成建材（株） ジャストベース：コトブキ技研工業（株） 日鉄EベースE形：日鐵建材工業（株） ISベース：アイエスケー（株） |
JSS切削ネジアンカーボルト JSS転造ネジアンカーボルト |
準拠基準
| 計算の方法は建築構造に関する法令や、下記の基準類に基づいています。 | ||||||||||||||||
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| OS | ： | Windows98/Me/2000/XP |
|---|---|---|
| CPU | ： | Pentium以上 |
| メモリ | ： | 256MB以上 |
| HD容量 | ： | 100MB以上の空き領域 |
| ディスプレイ | ： | 640×480ドット以上(推奨：800×600ドット以上) |
