3次元温度応力解析プログラム

JCMAC3解析支援サービス

サービス開始日:2014.07

サービス概要

JCMAC3は、公益社団法人日本コンクリート工学会(以下JCIと略す)マスコンクリートソフト作成委員会により開発されました3次元温度応力解析プログラムです。そのプリ/ポストプロセッサとして、FEMLEEGのFEMIS/FEMOSが採用されています。FEMLEEGのユーザは今までの操作の延長で手軽にマスコンクリートの温度応力解析を実施することができます。
※販売につきましてはJCI様からの年単位のレンタル販売のみとなっております。

プログラムの機能と特長

プログラムの機能と特長

JCMAC3は構造物の建設時から供用までの間に、コンクリートに生じる初期ひずみ(温度ひずみ・乾燥収縮ひずみ・自己収縮ひずみ)による応力や変形、ひび割れ発生確率、ひび割れ幅などを総合的に解析できるソフトウェアです。

▲図1 JCMAC3製品概要

プリプロセッサFEMIS

対象とする構造物のメッシュ分割や拘束条件の設定の他、以下のような条件設定を行います。

  • 環境条件(外気温度、周囲相対湿度など)
  • 伝熱物性(熱伝導率、比熱、密度、セメント種類など)
  • 応力物性(水セメント比、強度発現、熱膨張係数など)
  • 施工方法(リフト分割、養生方法(養生期間や型枠属性)など)
JCMACソルバー

温度解析JCMAC3T

環境条件や伝熱物性の情報を元にセメントの水和発熱による熱伝導解析を行い、時刻ごとの温度分布を求めます。必要に応じてパイプクーリングによる冷却効果を考慮した解析を行うこともできます。


湿気移動解析JCMAC3H

環境条件や温度解析の結果からくる温度分布から、水分の逸散による湿気移動解析を行い、時刻ごとの相対湿度分布を求めます。乾燥収縮を考慮する場合のみ必要な解析となります。


応力解析JCMAC3S

温度解析(および必要に応じて湿気移動解析)の結果と応力物性の情報を元に温度応力、自己収縮、乾燥収縮、膨張歪などを考慮した応力解析を行います。変位や応力、ひずみ、ひび割れ発生確率の指標であるひび割れ指数を計算します。


ひび割れ幅解析JCMAC3C

実際の配筋を考慮したひび割れ幅解析(鉄筋の効果解析)が可能です。同委員会が提案したJC-SCW法(JCI Smeared Crack Width法)を採用しています。

ポストプロセッサFEMOS

解析プログラムの出力結果の経験コンター図、ベクトル図、履歴グラフ図、リスト出力、アニメーション表示などさまざまな方法で表示することができます。

3基準に対応

以下の3つの評価基準に対応しています。

  1. コンクリ-ト標準示方書2007、2012年制定(土木学会)
  2. マスコンクリートのひび割れ制御指針2008(JCI)
  3. マスコンクリートの温度ひび割れ制御設計・施工指針(案)・同解説

(日本建築学会)

ひび割れ幅の解析が可能

通常の応力解析では応力が引張強度を越えても応力解放が行われませんが、ひび割れ幅解析では、ひび割れによる応力解放が行われ、事前にひび割れ発生位置を設定することなく、ひび割れ発生後の挙動をシミュレートするとともに発生するひび割れ幅を推定できます。鉄筋もメッシュに依存することなく任意の位置に配置することがでます。

パイプクーリング解析

JCMAC3では、コンクリートにおける熱伝導方程式とパイプ内の水温に対する熱伝導方程式を連成させた解析を行っています。この際に他の解析ソフトとは異なり、パイプ位置にコンクリートのソリッド要素の節点を配置する必要はありません。すなわちパイプの配置が変わったとしても、コンクリートのメッシュ分割を変える必要がなく、パイプをコンクリート要素内の任意の位置に配置することが可能です。

エネルギー一定則による膨張ひずみの考慮

膨張コンクリートあるいはアルカリ骨材反応事象などのモデル化において、エネルギー一定則を用いることにより、初期ひずみ法を用いる一般的なソフトに比べて、実現象をより忠実に表すことができます。

解析サービス例

フォーラムエイトでは現在3次元温度応力解析プログラムJCMAC3のテクニカルサポート業務を行っておりますが、新たにJCMAC3の解析支援サービスの提供を開始いたします。JCMAC3のプリポストシステムの開発元の強みを生かした、きめ細かいサービスで多様なニーズにお応えいたします。

価格は税込表示です

浄水場ポンプ室(1/4モデル)
節点数=17908、打設リフト数=7、ステージ数=14
均しコンクリートを非発熱体でモデル化
解析支援サービス費:¥1,372,769(税抜¥1,247,972)

▲リフト割図

▲ひび割れ指数コンター図

▲最高温度分布図

▲温度履歴グラフ


斜角のついたボックスカルバート
節点数=39539、打設リフト数=2、ステージ数=6
底板1回、側壁と頂版を1回で打設
解析支援サービス費:¥1,438,399(税抜¥1,307,636)

▲リフト割図

▲ひび割れ指数コンター図

▲最高温度分布図

▲温度履歴グラフ


柱頭部+張出2BL(1/4モデル)
節点数=22217、打設リフト数=5、ステージ数=20
柱頭部を3回に分けて打設後、張出部を1ブロックずつ打設
解析支援サービス費:¥847,726(税抜¥770,660)

▲リフト割図

▲ひび割れ指数コンター図

▲最高温度分布図

▲温度履歴グラフ


橋脚(1/2モデル)
節点数=42398、打設リフト数=7、ステージ数=13
杭の鋼管、中詰コンクリートを非発熱体としてモデル
解析支援サービス費:¥525,043(税抜¥477,312)

▲リフト割図

▲ひび割れ指数コンター図

▲最高温度分布図

▲温度履歴グラフ

Engineer's Studio® 解析支援サービス標準見積表

Engineer's Studio® 解析支援サービス標準見積表

価格は税別表示です

● モデル化データ作成基本単価
  (節点数50節点以下。断面要素数20要素以下。節点・要素データが有る場合)  1波1方向加震モデルを基準とする。
技術者種別 割合 技術者単価
主任技師 20% ¥55,300 ¥11,060
技師A 30% ¥48,700 ¥14,610
技師B 30% ¥40,600 ¥12,180
技師C 10% ¥32,700 ¥3,270
技術員 10% ¥27,900  ¥2,790
(A) モデル化データ作成基本単価 ¥43,910

● モデル作成工数
フレーム作成 単位工数 備  考
節点作成 500節点以下 0.020  
500節点超過分 0.014  
断面要素作成 150断面要素以下 0.100  
150断面要素超過分 0.070  
ファイバー要素設定 0.100  
プレート要素設定 0.100  
荷重設定 単位工数 備  考
静的解析時-慣性力ケースの設定 0.15 ケース数を入力
(簡易設定機能があるため、
直交←→↑↓4方向で1ケースと数える)
静的解析時-各種荷重 1.00 ケース数を入力
(簡易設定機能が無いため、
1方向で1ケースと数える)
動的解析時-加震 0.10 加震ケース数
(1方向1波形を1ケースと数える)
作成モデル数による係数(対策工の追加等全体モデルの変更を伴わない場合) 0.20  
(B) モデル作成工数    

● 直接人件費
(C) 合計(C)(A)(B)

● 一般管理費 (直接人件費の120%) ※最低固定管理費として直接人件費¥50,000未満の場合は一律¥60,000とする。
(D) 一般管理費

● 経費
 報告書OP
 解析結果整理
 技術経費
 急行料金(25%割増残業等)
(E) 経費小計

● 消費税
(F) 消費税

● 見積総合計額
(C)(D)(E)(F)


 発注時必要資料等
データ作成の受領予定資料(必要に応じて提供を受ける。返却要否、返却予定期日、電子データ可否を明確にする)。
1.平面図 2.横断面図 3.構造図 4.配筋図 5.構造計算書 6.節点・要素データ(骨組み解析結果) 7.その他モデル化に必要な資料
 納期
完全納品・納品内容確認
Engineer's Studio®データ及びデータ作成時に作成した資料を同時に納品する。
 保守サポート
1年間の問い合わせサポート、不具合修正に無償対応。1年経過以降は、保守サポート契約を締結することが可能です。
(参照:保守サポート契約

製品購入/お問い合わせ窓口


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■FORUM8 オーダーページで購入

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画面サンプル

▲メイン画面

▲描画設定

▲断面計算の入力画面

▲4万5千節点モデル

▲平板要素のひび割れ図

▲平板要素の自動メッシュ分割

▲平板要素のコンタ図

▲平板要素への面分布荷重載荷

▲平板要素に地盤ばねを自動生成

▲3次元コンタ図と
2次元切断面図

▲ケーブル要素の大変位解析

▲断面と連動したM-φ特性

▲緩衝装置用のばね特性

▲DXF/DWG形式
インポート/エクスポート

▲IFC形式エクスポート

▲RC非線形梁の偏差ひずみ
第2不変量(重み平均後)

▲照査でNG 部材の赤表示

Q&A(製品評価や導入の際に役立つQ&Aです)

何ができるのか?

3次元汎用解析ツールとして、2次元モデルから3次元立体フレームモデルまで作成可能です。
また、板要素を使用したFEMモデルも作成可能で、部材は線形要素から非線形要素まで、荷重も静的荷重から動的荷重まで対応可能となります。

どのような計算に活用できる?

橋梁の静的解析や動的解析、河川構造物の耐震計算や水道施設の耐震診断、建築構造物の計算に活用できます。
また、他社にない機能としまして弊社のUC-1設計シリーズの橋台・橋脚・基礎・震度と連携して、保耐法の計算データから動的解析が可能なデータを自動生成可能です。

報告書として成果に活用可能?

もちろん可能です。ただし対象を桁橋や直線橋などに限定していませんので、出せるものは計算書レベルの出力となります。
Excelへのカット&ペーストが可能ですので報告書のひな形へ貼り付けながら結果をとりまとめることが可能です。

どのような基準に対応している?

橋梁設計で使用される道路橋示方書のH14年版、H24年版、H29年版に対応しています。
また、断面照査ではコンクリート標準示方書の限界状態設計法にも対応しており、構造物の照査まで可能です。

どのグレードを購入すればよい?

線形解析、静的解析メインの方はLite版、フレーム解析で非線形解析、動的解析まで必要な方はadvanced版、非線形のFEM解析が必要な方はultimate版をご購入下さい。

入力について不明な場合は?

製品ヘルプもしくはHPに電子マニュアルに製品詳細と操作法を準備しております。その他、定期的に開催される有償セミナーでは静的解析モデル、動的解析モデル、FEMモデルの3つのモデル化の講習が受講でき講師と質疑応答も可能です。また有償となりますが、計算モデルを作成する解析支援サービスもあり年間100件を超える実績がございます。
解析支援サービス:https://www.forum8.co.jp/product/ucwin/ES/ESkaiseki.htm


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