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# 3.3.2: シェル断面

Karamba3Dには4つの異なる種類のシェル断面があります:

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| **「Shell Const」**       | すべてのメッシュ面で一定の厚さおよび材料を持つシェル用。            |
| **「Shell Var」**         | シェルメッシュの各面ごとに厚さおよび材料を個別に指定できます。         |
| **「ShellRC Std Const」** | シェル全体で一定の標準（Std）鉄筋コンクリート（RC）断面を指定できます。  |
| **「ShellRC Std Var」**   | 上記と同様ですが、各要素ごとに鉄筋コンクリートプロパティを個別に選択できます。 |

## **定数および可変シェル断面**

「**Shell Const**」および「**Shell Var**」コンポーネントは、入力「**Material(s)**」および「**Height(s)**」で想定されるデータ構造のみが異なります。「**Shell Const**」の場合、これらはデータアイテムです。「**Shell Var**」バリアントは2つのリストを想定します。以下の説明は「**Shell Var**」コンポーネントを参照しています。

図3.3.2.1は2つの要素から成るシェルを示しています。三角形メッシュはシェルジオメトリを定義するための基礎を形成し（セクション [3.1.9](/jp/3-konpnentorifarensu/3.1-model/3.1.7-create-surface-element/3.1.9-mesh-to-shell.md) 参照）、面（つまりシェル要素）の順序を指定します。図3.3.2.1の要素の厚さのリストはその順序に対応します。四角形を含むメッシュは自動的に三角形分割されることに注意してください。厚さ仕様より多くのメッシュ面がある場合、最後の項目（この場合は$$6cm$$）がデフォルト値として作用します。提供された材料のリストにも同じことが当てはまります。シェル断面のリストを定義したい場合は、「**Materials**」および「**Heights**」入力を必ずgraftしてください。そうでなければ、複数の断面を期待するところに1つの断面が生じます。「**Shell Const**」定義の場合、そのような場合にデータツリー操作は必要ありません。

<figure><img src="https://147116332-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2Fz9HWyQapP9tu9mJjh5O9%2Fuploads%2Fgit-blob-a5c4ec3913c1a93b53c7c75108f1eb135dbc63d1%2FShellVariableThickness_.png?alt=media" alt=""><figcaption><p>図3.3.2.1: 異なる厚さの2つの要素で構成されたシェル</p></figcaption></figure>

{% file src="/files/je2PsTnF0iuCd9WHvVYd" %}

シェル断面をレンダリングする際（図3.3.2.1参照）、厚さはノード間で線形補間されます。各ノードでの断面高さは、それに取り付けられたシェル要素の平均厚さから生じます。

入力プラグ「**Family**」、「**Name**」、「**Color**」、「**Materials**」は、セクション [3.3.1](/jp/3-konpnentorifarensu/3.3-cross-section/3.3.1-beam-cross-sections.md) で説明したのと同じ意味を持ちます。

## **定数および可変鉄筋コンクリートシェル断面**

Karamba3Dにおける鉄筋コンクリート断面の設計は、線形弾性断面力に基づいています。「**Optimize Reinforcement**」コンポーネントはこれらを取り、ひび割れたコンクリート断面を仮定して必要な補強材を計算します。したがって、鉄筋コンクリート断面を定義しても構造の機械的挙動は変わりません。これらはむしろ、補強材設計手続きへの入力として機能します。

シェル断面と同様に、鉄筋断面用のコンポーネントには2つのバリアントがあります:

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| **「ShellRC Std Const」** | 一定の高さ、材料、補強材を持つシェル用。データツリーについてユーザーに考えさせる手間を省きます。  |
| **「ShellRC Std Var」**   | このコンポーネントを使用すると、シェルメッシュの各面ごとに異なる高さ、材料、補強材を指定できます。 |

以下では、バリアント2について説明します。「**ShellRC Std Const**」コンポーネントは可変バリアントと同様に機能します。唯一の違いは、入力で想定されるデータ構造です。

<figure><img src="https://147116332-files.gitbook.io/~/files/v0/b/gitbook-x-prod.appspot.com/o/spaces%2Fz9HWyQapP9tu9mJjh5O9%2Fuploads%2Fgit-blob-c981f99dbee7b47c8aa5de2002f7a5ed3de2cb24%2FShellVariableThicknessReinforcedConcrete.png?alt=media" alt=""><figcaption><p>図3.3.2.2: 異なるプロパティを持つ2つの要素で構成されたシェル</p></figcaption></figure>

{% file src="/files/RHUHHoPV553UPV6o8ftU" %}

図3.3.2.2は、異なる厚さ、材料、補強材定義を持つ2つの面を持つ鉄筋コンクリートシェルの定義を示しています。ジオメトリは図3.3.2.1のものに対応します。標準的な鉄筋コンクリート断面は5つの層で構成されます: 層ゼロはコンクリート断面です。層1から4は補強材に対応します。上層（ローカルz軸が指す方向に関して）が最初に来て、最下層が最後に来ます。層0に対するそれらの向きは、0°、90°、90°、0°です。

標準的な断面入力（「**Family**」、「**Name**」、「**Elem|Id**」、「**Color**」）のほかに、「**ShellRC Std Var**」コンポーネントは以下を提供します:

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| **「Materials-Concr」** | コンクリート断面に使用される材料のリストを想定します。このリストの項目は、最長リストの原則に従ってシェル要素にマッピングされます。Eurocode 2に基づく「C30/37」がデフォルトのコンクリートを表します。                                                                |
| **「Heights」**         | 各シェル面のコンクリート断面の高さ。最長リストの原則が適用されます。デフォルトの高さは$$20cm$$です。                                                                                                                    |
| **「Materials-Reinf」** | 各要素の補強材として使用される材料のリスト - デフォルトでは特性強度$$50 kN/cm^2$$のEurocode 2に基づく「BSt 500」。最長リストの原則も適用されます。                                                                                |
| **「Areas」**           | ブランチごとに最大4つのエントリを持つデータツリーを想定します。値は各層の最小補強材を定義します。物理単位はセンチメートルです。したがって、補強鉄筋の面積を、等価板厚に到達するためにそれらの相互距離で割る必要があります。層厚はデフォルトで$$0cm$$です。                                         |
| **「Covers」**          | ここに、ブランチごとに4つの値を持つデータツリーを入力します。これらは、コンクリート断面の上側および下側に対する補強層の位置を指定します。正の値は上側からの距離を、負の値は下側から内部に向かう距離を表します。入力がない場合、覆い厚はデフォルトで$$3.5cm$$、$$4.5cm$$、$$-4.5cm$$、$$-3.5cm$$になります。 |
| **「Dirs」**            | 補強層には、ローカルシェル座標系に対する角度を与えることができます。正の値は、ローカルz軸周りに反時計回りに回転します。デフォルトの値であるゼロは、最初と最後の層をローカルx軸に揃えます。回転角は各シェル面ごとに個別に指定できます。                                                      |

「**シェルビュー**」コンポーネントの入力プラグ「**LayerInd**」を使用すると、視覚的検査および結果取得のために特定の層を選択できます。

{% file src="/files/a3cK4V93oyMPbSCdyRkJ" %}

{% file src="/files/XsKEpDwauMiSPoNDUOVN" %}
