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鋼管矢板基礎の設計計算 Q&A

目  次

Q 1.仮締切りの入力で、支保工の入力でエラーが発生し、入力できません。

Q 2.頂版が設計地盤面より突出している場合(底盤コンクリートや敷砂よりも設計地盤面が下の場合)、井筒内部土の慣性力を考慮してますか?

Q 3.「頂版の設計」において、計算方法を2方向スラブとした時の計算内容(第一状態の時)の考え方は、何の指針を参考にしているのでしょうか?

Q 4.「水平方向地盤反力係数kh」の計算について、kHは、α・Eo(入力値)とBH(計算値)から算出されますが、kHは2倍の大きさで算出されてるように思います。

Q 5.仮想井筒梁計算において、安定計算結果総括表と詳細出力で作用力の値が異なるのはなぜか?

Q 6.仮締切り予備計算のところで有効受働側圧が0になる土層がありますというメッセージが出ます。この場合、検討結果には問題はないのか。

Q 7.基礎バネは何を表すものか?常時のバネ値と考えて良いのか?

Q 8.結合計算の箇所でスタッドを使う場合、(本/群)の意味は何か?

Q 9.結果出力の「現場溶接付加位置」とはどのような考え方で表示されるのか?

Q10.計算・出力する際に、保耐法のタイプT・Uの 区別はどのようにすれば良いか。

Q11.結合計算の箇所でスタッドを使う場合、(本/郡)の意味は何か?

Q12.結果出力の「現場溶接付加位置」とはどのような考え方で表示されるのか?

Q13.計算・出力する際に、保耐法のタイプT・Uの 区別はどのようにすれば良いか?

Q14.ボイリングの検討式"d=(Fs・H/γ'ーh)/2"は、どの基準に基づいた式か?

Q15.頂版の設計のスターラップ入力の本数は、片側の本数表示か、それとも頂版全体の本数か?

Q16.付属物設計のシアープレートの計算が常時以外出来無いのはなぜか?

Q17.先端処理方式で、コンクリート打設方式として考慮することは可能か?

Q18.基本条件の継手の合成効率(通常0.75)は、仮想井筒梁計算にも利用しているのか?

Q19.仮締め切り時鋼管矢板に任意荷重を作用させることは可能か?


Q1. 仮締切りの入力で、支保工の入力でエラーが発生し、入力できません。
A1. この際のメッセージは、以下のものだと思われます。
「ステップNo.(設置)は、支保工n段<支保工(n+1)段。」
「支保工設置高が下限値を超えています。」
「支保工設置高が正しくありません。」
これは盛替え梁や、施工時の支保工の設置を上から下の順に設置されることを想定してデータチェックを行っているためです。施工手順等検討の際に発生する切梁の撤去位置変更や施工上でのステップで梁位置がこのルールに従わない場合には検討が出来ません。
 
Q2. 頂版が設計地盤面より突出している場合(底盤コンクリートや敷砂よりも設計地盤面が下の場合)、井筒内部土の慣性力を考慮してますか?
A2. 設計地盤面が敷砂より下方にある場合、震度法,保耐法ともに内部土の慣性力を考慮しています。
震度法のとき、設計地盤面は地層データで入力されたものを参照しており、また、設計外力:単位重量等画面で入力された水平震度と脚柱下端作用力で指定された方向を用いています。載荷方法は、弾性梁のとき分布荷重として、仮想井筒梁のとき仮想頂版下面での作用力を集計しなおしています。
保耐法のときは、保耐法基本条件画面の設計地盤面高を用いて、同画面の[作用力計算]ボタン押下時にWF重量およびhF算出に考慮しています。なお、鉛直力(WF’)には考慮していません。
 
Q3. 「頂版の設計」において、計算方法を2方向スラブとした時の計算内容(第一状態の時)の考え方は、何の指針を参考にしているのでしょうか?
A3. 土木研究所資料 第1175号
矢板式基礎の設計法(その3) 昭和52年3月
建設省土木研究所 構造橋梁部基礎研究室を参考にしています。
 
Q4. 「水平方向地盤反力係数kh」の計算について、kHは、α・Eo(入力値)とBH(計算値)から算出されますが、kHは2倍の大きさで算出されてるように思います。
A4. 本プログラムでは、道示W11.4(P.409)記載の割増係数αHを加味した値を算出,表示しております。したがって、αH=1.0のとき、2倍値となります。
   
Q5. 仮想井筒梁計算において、安定計算結果総括表と詳細出力で作用力の値が異なるのはなぜか?
A5. 仮締切り兼用方式のとき、本体計算(弾性梁)では頂版天端で集計した外力を用いてモデル化していますが、仮想井筒梁では、頂版下面で集計した外力を用いています。そのため、全荷重ケースともモーメント値は頂版天端モーメント+頂版天端水平力×頂版厚により補正しています。
 
Q6. 仮締切り予備計算のところで有効受働側圧が0になる土層がありますというメッセージが出ます。この場合、検討結果には問題はないのか。
A6. 有効受働側圧は、受働側圧と静止側圧から有効受働側圧=受働側圧−静止側圧で求まりますが、地層データによっては、静止側圧≧受働側圧の関係となり、有効受働側圧が0となる場合があります。
この際にこのメッセージを表示しています。 このとき、仮締切り計算では、該当地層の地盤抵抗がないものとして計算しますが、矢板先端の地層の有効受働側圧が0となったとき、矢板先端に大きな変位が生じるような実状と合わない結果が生じますので、地層データ入力において、各地層ごとに有効受働側圧値に関わらず、常に弾性地盤として計算するという指定ができるようにしています。 該当地層の取扱いについては、設計者の判断でご利用下さい。

なお、有効受働側圧は、ヘルプの計算理論及び照査の方法→仮締切り部の計算→計算方法 にその計算方法を記載しています。
 
Q7. 基礎バネは何を表すものか?常時のバネ値と考えて良いのか?
A7. 基礎バネは、道路橋示方書X耐震設計での固有周期算出用の地盤バネ定数を指しております。
 
Q8. 結合計算の箇所でスタッドを使う場合、(本/群)の意味は何か?
A8. モーメント鉄筋は上下に配置されますが、このモーメント鉄筋本数入力の単位(本/群)の”群”は、上,下ごとを指しています。
プレートブラケット方式時(本/段)の”段”と同じ意味になります。
 
Q9. 結果出力の「現場溶接付加位置」とはどのような考え方で表示されるのか?
A9. 現場溶接不可位置の"*"は、許容応力度の9割を超えた箇所に出力しています。
 
Q10. 計算・出力する際に、保耐法のタイプT・Uの 区別はどのようにすれば良いか。
A10. 本プログラムでは、入力された作用力と設計水平震度を用いて計算し、基礎が降伏に達するか否かを判別し、降伏に達した場合、応答塑性率の照査を行っています。
地震動タイプごとの入力は用意しておりませんので、計算したい地震動タイプに応じた設計水平震度を入力して計算してください。
 
Q11. 結合計算の箇所でスタッドを使う場合、(本/郡)の意味は何か?
A11. モーメント鉄筋は上下に配置されますが、このモーメント鉄筋本数入力の単位(本/群)の”群”は、上,下ごとを指しています。
プレートブラケット方式時(本/段)の”段”と同じ意味になります。
   
Q12. 結果出力の「現場溶接付加位置」とはどのような考え方で表示されるのか?
A12. 現場溶接不可位置の ; * ; は、許容応力度の9割を超えた箇所に出力しています。
 
Q13. 計算・出力する際に、保耐法のタイプT・Uの 区別はどのようにすれば良いか?
A13. 本プログラムでは、入力された作用力と設計水平震度を用いて計算し、基礎が降伏に達するか否かを判別し、降伏に達した場合、応答塑性率の照査を行っています。
地震動タイプごとの入力は用意しておりませんので、計算したい地震動タイプに応じた設計水平震度を入力して計算してください。
 
Q14. ボイリングの検討式"d=(Fs・H/γ'ーh)/2"は、どの基準に基づいた式か?
A14. ボイリングの検討で用いられている根入れ長dは、
「鋼管矢板基礎設計指針・同解説 昭和59年2月 社団法人 日本道路協会」8.2 仮締切りの設計方法 (解 8.2.3)
を参考にしております。
 
Q15. 頂版の設計のスターラップ入力の本数は、片側の本数表示か、それとも頂版全体の本数か?
A15. 頂版のせん断耐力は版として照査しております。
ここで用いるスターラップの本数は、柱前面から(d/1.15)とせん断スパンaとのうち小さい方の範囲内のものになります。
道示W図−解6.5.12(P.220)に、設置範囲を示した図が掲載されていますので合わせてご覧ください。
 
Q16. 付属物設計のシアープレートの計算が常時以外出来無いのはなぜか?
A16. 「鋼管矢板基礎設計施工便覧(平成9年12月)社団法人日本道路協会」のP.89に、「シアープレートはコンクリートとプレート間の付着力により常時の鉛直反力を鋼管矢板に伝えるように設計する。」と記載されているため、Ver.1.32以降製品は常時(割増係数=1.00)のときのみ計算を行うようにしています。
 
Q17. 先端処理方式で、コンクリート打設方式として考慮することは可能か?
A17. 施工工法が中掘り杭工法の場合、先端処理は『最終打撃方式』と『セメントミルク噴出撹拌方式』にのみ対応しております。
その為、コンクリート打設方式による考慮(計算)はサポート外となっております。
 
Q18. 基本条件の継手の合成効率(通常0.75)は、仮想井筒梁計算にも利用しているのか?
A18. 継手の合成効率μは、仮想井筒梁の計算には直接関係していませんが、仮想井筒梁の計算に用いる水平方向地盤反力係数kHは、1本の杭としてモデル化しているため、井筒部の断面二次モーメントの算出に合成効率μを考慮し算出しています。
このため、継手の合成効率μを変更すると、仮想井筒梁の計算結果が変わることになります。

「鋼管矢板基礎−その設計と施工−鋼管杭協会」(平成11年10月)の設計例2(P166)の断面二次モーメントにおいて、継手の合成効率μを考慮した計算例となっており、継手の合成効率μを考慮しない場合には、継手の合成効率μ=1.0として頂き、仮想井筒梁の計算を行う事により可能となります。
 
Q19. 仮締め切り時鋼管矢板に任意荷重を作用させることは可能か?
A19. 仮締切り計算における任意荷重載荷には対応しておりません。

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