PC橋脚の設計計算 Q&A

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Q&A PC橋脚の設計計算　Ｑ＆Ａ　('20.04.23)

　更新内容

Ｑ７－１１．古い基準の復元設計を行っておりレベル2地震動に対する照査を省略したい。('20.04.23)

目　　次

　１．適用範囲

Ｑ１－１．帯鉄筋をPC鋼材として、スパイラル配置することは可能か？

Ｑ１－２．はりにPC鋼材を設定することは可能か？

Ｑ１－３．平成24年以降の道示に対応した計算を行うことは可能か？

Ｑ１－４．PC鋼材を曲線状に配置することはできないのか？

Ｑ１－５．設計水平震度の下限値による耐力照査を行うことは可能か

Ｑ１－６．固有周期を算定することは可能か

Ｑ１－７．補強設計は可能か？

　２．自重、慣性力

Ｑ２－１．大口径深礎基礎上の上載土砂重量を考慮することは可能か

Ｑ２－２．その他の死荷重の地震時慣性力無視することは可能か

Ｑ２－３．プレストレストコンクリートのみの単位体積重量を変更することが可能か。

　３．上部工反力、任意荷重

Ｑ３－１．常時と地震時で上部工死荷重反力を変える方法は？

Ｑ３－２．風荷重や流水圧を考慮する方法は？

Ｑ３－３．上部工鉛直反力の作用位置が橋脚天端中心とならない場合の入力方法

　４．形状

Q４－１．柱の断面形状として、円形は対応しているか？

Ｑ４－２．「初期入力」画面で、柱の中空形状を指定できない

Ｑ４－３．柱の中空部をはり内部まで設定することは可能か

　５．直接基礎

Ｑ５－１．柱の中空部をはり内部まで設定することは可能か

Ｑ５－２．斜面上の基礎として安定計算を行うことは可能か

　６．はりの設計

Ｑ６－１．せん断摩擦理論の出典を教えてほしい

Ｑ６－２．鉛直方向の保耐法照査は可能か

Ｑ６－３．橋軸方向に張り出す部分のはりの設計は可能か

Ｑ６－４．はりスターラップ入力時に「エラー: 配筋指定文字列は定義されたピッチ数が設定可能な上限を越えます。」となる

　７．柱の設計

Ｑ７－１．レベル１地震時の柱の照査を動的解析で行っているため、常時のみの検討を行いたい

Ｑ７－２．鉄筋の許容応力度を水中又は地下水位以下に設ける部材の基本値としたい

Ｑ７－３．「既設橋梁の耐震補強工法事例集」（Ⅱ-42）の橋脚設計例のように、補正係数「CE」を基礎の影響による減衰定数に基づく補正係数として扱うことは可能か

Ｑ７－４．偏心橋脚で躯体にねじりモーメントが作用する場合の照査に対応しているか

Ｑ７－５．柱のせん断応力度照査で許容応力度に補正係数CNを考慮したい

Ｑ７－６．免震橋の許容塑性率μmと補正係数CEを用いた保有水平耐力法による照査を行うことは可能か

Ｑ７－７．基部以外の任意の位置におけるせん断耐力を用いて破壊形態の判定を行いたい

Ｑ７－８．許容応力度法の照査に用いるヤング係数比を実比率とすることは可能か

Ｑ７－９．段落し部の照査を別途動的解析で実施しているため省略したい

Ｑ７－１０．最小鉄筋量の「mあたり500(mm^2)の鉄筋量」にPC鋼材は考慮しているか

Ｑ７－１１．古い基準の復元設計を行っておりレベル2地震動に対する照査を省略したい。

　８．フーチングの設計

Ｑ８－１．フーチングの主鉄筋とスターラップの材質を個別に設定したい

Ｑ８－２．段差フーチングは可能か

Ｑ８－３．断面計算において単鉄筋と複鉄筋を選択することは可能か

Ｑ８－４．フーチング設計時の照査位置を任意の位置としたいが可能か

　９．基準値

Ｑ９－１．他の設計データファイルの基準値データのみを取り込みたい

　１０．連動

Ｑ１０－１．平成24年道示対応版の「基礎の設計計算，杭基礎の設計」、「深礎フレーム」との連動は可能か

Ｑ１０－２．「震度算出（支承設計）」（Ver.8以降）と連携できない

Ｑ１０－３．「UC-win/FRAME(3D)」,「Engineer's Studio」へのエクスポートを行う場合はどのようにすればよいか

Ｑ１０－４．震度連携時に「はりの部材長が負になっています」となる

Ｑ１０－５．基礎地盤の変形の影響を無視した固有周期を計算する場合の設定方法

Ｑ１０－６．基礎ばねのファイル連携を行うことは可能か

Ｑ１０－７．「基礎の設計計算，杭基礎の設計」との連動時に増し杭工法とする手順を教えてほしい

Ｑ１０－８．他の橋脚製品の形状や配筋を取り込むことは可能か

Ｑ１０－９．「震度算出（支承設計）」との連携において、正負両方向の同時検討・結果の取込はできないのか

　１１．その他

Ｑ１１－１．設計データファイルが破損し読み込めなくなってしまった

Ｑ１１－２．設計調書を作成することは可能か

Ｑ１１－３．作成済みのデータがどのバージョンで計算されたのかを知りたい

Ｑ１１－４．新しいバージョンで作成したデータファイルを古いバージョンで読み込むことは可能か

Ｑ１１－５．サンプルデータ「Sample01.F7Z」の出典を教えてほしい

１．適用範囲
Ｑ１－１．	帯鉄筋をPC鋼材として、スパイラル配置することは可能か？
Ａ１－１．	申し訳ございませんが、帯鉄筋をPC鋼材とすることはできません。また、スパイラル配置とすることもできません。ご了承ください。

Ｑ１－２．	はりにPC鋼材を設定することは可能か？
Ａ１－２．	現在は、柱部材のみにPC鋼材をすることができます。はりについてはRC部材のみとなります。

Ｑ１－３．	平成24年以降の道示に対応した計算を行うことは可能か？
Ａ１－３．	「PC橋脚の設計計算」は、「プレストレスコンクリート橋脚の耐震設計ガイドライン平成11年11月（社）プレストレストコンクリート技術協会」に準拠しています。平成24年以降の道示では、柱の保有水平耐力法の計算方法が大きく変更され、適用範囲も厳密に定義されたため、PC鋼材を引張鋼材とするPC橋脚には適用できません。また、平成29年道示では、PRC構造について制限値や部分係数の個別検討が必要とされており、そのままでは適用できないと考えられます。

Ｑ１－４．	PC鋼材を曲線状に配置することはできないのか？
Ａ１－４．	申し訳ありませんが、角度変化のある鋼材配置や曲線配置をすることはできません。垂直に立ち上げた状態のみ配置可能です。

Ｑ１－５．	設計水平震度の下限値による耐力照査を行うことは可能か
Ａ１－５．	可能です。「考え方｜保有耐力法」画面の「柱｜道示Ⅴ（解7.4.1）に対する照査」で適用する方向を選択してください。

Ｑ１－６．	固有周期を算定することは可能か
Ａ１－６．	固有周期の算定を行うことはできません。別売りの「震度算出（支承設計）」との連携機能をご利用ください。

Ｑ１－７．	補強設計は可能か？
Ａ１－７．	PC橋脚の補強設計は工法や計算手法が確認されておらず対応しておりません。
２．自重、慣性力
Ｑ２－１．	大口径深礎基礎上の上載土砂重量を考慮することは可能か
Ａ２－１．	下記の項目で考慮有無を選択することが可能です。・「考え方｜共通」画面の「深礎フレームプログラムとの連動時｜大口径深礎基礎の場合に基礎上の土砂（重量・浮力）を考慮する」考慮する場合は、上記のスイッチをチェック（レ）しご検討ください。

Ｑ２－２．	その他の死荷重の地震時慣性力無視することは可能か
Ａ２－２．	その他の死荷重は躯体の一部として重量に加算するため、地震時慣性力を無視することはできません。

Ｑ２－３．	プレストレストコンクリートのみの単位体積重量を変更することが可能か。
Ａ２－３．	可能です。「基準値｜計算用設定」画面の「プレストレストコンクリート」で「γc」を設定して下さい。

　３．上部工反力、任意荷重

Ｑ３－１．

常時と地震時で上部工死荷重反力を変える方法は？

Ａ３－１．	「荷重｜許容応力度法ケース」の各荷重ケース画面において、上部工反力「Rex」を設定することでご対応ください。

Ｑ３－２．	風荷重や流水圧を考慮する方法は？
Ａ３－２．	風荷重及び流水圧の考慮有無につきましては、[基準値]メニューの[計算用設定]の[荷重状態]の項目で設定いただけます。現在検討中のケースにおいて、適宜考慮有無を選択してください。考慮しないケースを残したまま別途考慮するケースを作成する場合は、下記の手順で荷重状態を追加してください。 1.画面右上の状態追加数を「１」とします。 2.追加された状態で、考慮するケースを作成します。 3.許容応力度法荷重ケース画面の[荷重状態]で該当する状態を選択してください。 ※風荷重、流水圧ともに橋軸直角方向のみに作用させることができます。

Ｑ３－３．	上部工鉛直反力の作用位置が橋脚天端中心とならない場合の入力方法
Ａ３－３．	上部工鉛直反力と偏心距離より算定した偏心モーメントを下記の項目で設定して下さい。 1.「荷重｜許容応力度法ケース」画面より開かれる各荷重ケース画面の「上部工反力｜RM」 2.「荷重｜保有耐力法ケース」画面の「上部工反力｜死荷重偏心モーメント」

　４．形状

Ｑ４－１．

柱の断面形状として、円形は対応しているか？

Ａ４－１．	現行バージョンでは、以下の形状に対応しています。なお、何れの形状も高さ方向にテーパーを設けることはできません。・矩形（中空可）・円形（中空可）・小判形（中空可）・矩形R面取り（中空不可）

Ｑ４－２．	「初期入力」画面で、柱の中空形状を指定できない
Ａ４－２．	中空部については、「形状｜柱」画面で設定を行います。「初期入力」画面で外形を設定後、上記の画面で中空の有無・寸法を設定してください。

Ｑ４－３．	柱の中空部をはり内部まで設定することは可能か
Ａ４－３．	残念ながら、中空部は柱基部からはり下端までの区間としています。ご了承ください。

　５．直接基礎

Ｑ５－１．

柱の中空部をはり内部まで設定することは可能か

Ａ５－１．	残念ながら、斜面上の基礎として計算を行うことはできません。ご了承ください。

Ｑ５－２．	斜面上の基礎として安定計算を行うことは可能か
Ａ５－２．	申し訳ございませんが、対応しておりません。別途、ご検討ください。

　６．はりの設計

Ｑ６－１．

せん断摩擦理論の出典を教えてほしい

Ａ６－１．

せん断摩擦理論については、中部地方整備局や阪神高速道路公団等で採用されております設計マニュアルに記載されています。
詳しくは各設計マニュアルをご覧くださいますようお願いいたします。

Ｑ６－２．

鉛直方向の保耐法照査は可能か

Ａ６－２．	鉛直方向については、保耐法による照査を行うことはできません。ご了承ください。

Ｑ６－３．	橋軸方向に張り出す部分のはりの設計は可能か
Ａ６－３．	残念ながら対応しておりません。ご了承ください。

Ｑ６－４．	はりスターラップ入力時に「エラー: 配筋指定文字列は定義されたピッチ数が設定可能な上限を越えます。」となる
Ａ６－４．	現在は、「+」で区切られたピッチの組合せの上限を10組としています。上限チェックにより設定が行えない場合、下記の何れかの方法によりご対応ください。・せん断照査位置において正しいピッチが取得できるようにピッチを集約する。　例えば、照査を行なわない柱上部のピッチを一つにまとめる。・「簡易指定」により計算上のピッチを区間ごとに直接指定する。

　７．柱の設計計

Ｑ７－１．

レベル１地震時の柱の照査を動的解析で行っているため、常時のみの検討を行いたい

Ａ７－１．	「荷重｜許容応力度法ケース」画面において、地震時のケースを全て削除してください。このとき、設計水平震度はダミーの値を設定いただくことでご対応ください。

Ｑ７－２．	鉄筋の許容応力度を水中又は地下水位以下に設ける部材の基本値としたい
Ａ７－２．	「材料｜躯体」画面において、「水中部材として扱う」にチェックしてください。

Ｑ７－３．	「既設橋梁の耐震補強工法事例集」（Ⅱ-42）の橋脚設計例のように、補正係数「CE」を基礎の影響による減衰定数に基づく補正係数として扱うことは可能か
Ａ７－３．	残念ながら基礎の減衰効果として考慮することはできません。ご了承ください。

Ｑ７－４．	偏心橋脚で躯体にねじりモーメントが作用する場合の照査に対応しているか
Ａ７－４．	ねじりモーメントに対する照査には対応しておりません。恐れ入りますが、別途ご検討くださいますようお願いいたします。

Ｑ７－５．	柱のせん断応力度照査で許容応力度に補正係数CNを考慮したい
Ａ７－５．	PC橋脚の設計では、軸方向圧縮力にプレストレスの影響を見込んだ補正係数kとして許容応力度に考慮しています。現在は、上記の補正係数を常に考慮しており、無視することはできません。

Ｑ７－６．	免震橋の許容塑性率μmと補正係数CEを用いた保有水平耐力法による照査を行うことは可能か
Ａ７－６．	以下の手順で検討可能です。 1.「荷重｜保有耐力法ケース」画面の「免震橋｜補正係数CEを考慮する」にチェックします。 2.同画面の「補正係数CE」を設定してください。 ※μm算定時の安全係数αは内部的に2αを用います。

Ｑ７－７．	基部以外の任意の位置におけるせん断耐力を用いて破壊形態の判定を行いたい
Ａ７－７．	「部材｜柱帯鉄筋」画面の「中間部せん断照査」で「行なう」をチェックし、照査高さを指定してください。

Ｑ７－８．	許容応力度法の照査に用いるヤング係数比を実比率とすることは可能か
Ａ７－８．	可能です。「考え方｜許容応力度法」画面の「断面設計のヤング係数比」を「実比率」としてください。

Ｑ７－９．	段落し部の照査を別途動的解析で実施しているため省略したい
Ａ７－９．	申し訳ございませんが、段落し部の照査を省略することはできません。ご了承下さい。

Ｑ７－１０．	最小鉄筋量の「mあたり500(mm^2)の鉄筋量」にPC鋼材は考慮しているか
Ａ７－１０．	柱の全周長×500(mm2)の軸方向鉄筋量を用いておりPC鋼材は考慮していません。

Ｑ７－１１．	古い基準の復元設計を行っておりレベル2地震動に対する照査を省略したい。
Ａ７－１１．	「荷重｜保有耐力法ケース」画面において、「検討する方向」のチェックを全て外して下さい。

　８．フーチングの設計

Ｑ８－１．

フーチングの主鉄筋とスターラップの材質を個別に設定したい

Ａ８－１．	大変申し訳ございませんが、個別に設定することはできません。ご了承くださいますようお願いいたします。

Ｑ８－２．	段差フーチングは可能か
Ａ８－２．	段差フーチングを設定することはできません。ご了承くださいますようお願いいたします。

Ｑ８－３．	断面計算において単鉄筋と複鉄筋を選択することは可能か
Ａ８－３．	可能です。「考え方｜共通」画面の「軸力が作用しない部材(はり、フーチング)の主鉄筋モデル化」で選択して下さい。 ※はりの設計にも同一の設定を適用します。

Ｑ８－４．	フーチング設計時の照査位置を任意の位置としたいが可能か
Ａ８－４．	フーチングの照査位置を下記の位置固定としており、任意の位置で計算を行うことはできません。ご了承下さいますようお願いいたします。　・曲げ照査：設計上の付け根位置　・せん断照査：付け根高h/2位置、h/2位置より外側の杭位置

　９．基準値

Ｑ９－１．

他の設計データファイルの基準値データのみを取り込みたい

Ａ９－１．

以下の手順で基準値データファイルの読み込みを行ってください。
1.取り込み元のデータファイルを読み込みます。
2.「基準値｜計算用設定」画面を開き「保存」ボタンで名前を付けて保存します。
3.取り込み先のデータファイルを読み込みます。
4.「基準値｜計算用設定」画面で「読込」ボタンで「2.」のデータファイルを読み込みます。

　１０．連動

Ｑ１０－１．

平成24年道示対応版の「基礎の設計計算，杭基礎の設計」、「深礎フレーム」との連動は可能か

Ａ１０－１．	連動可能な製品は、平成14年道示対応版の下記のバージョンとなります。平成24年道示対応版との連動を行うことはできません。・「基礎の設計計算，杭基礎の設計 Ver.9」・「基礎の設計計算，杭基礎の設計（カスタマイズ版）」・「深礎フレーム Ver.7」・「深礎フレーム（カスタマイズ版）」

Ｑ１０－２．	「震度算出（支承設計）」（Ver.8以降）と連携できない
Ａ１０－２．	本製品はH14道示対応版のため、「震度算出（支承設計）」（Ver.7）または「震度算出（支承設計）」（カスタマイズ版）をご利用ください。

Ｑ１０－３．	「UC-win/FRAME(3D)」,「Engineer's Studio」へのエクスポートを行う場合はどのようにすればよいか
Ａ１０－３．	大変申し訳ございませんが、「UC-win/FRAME(3D)」,「Engineer's Studio」へのエクスポートには対応しておりません。ご了承くださいますようお願いいたします。

Ｑ１０－４．	震度連携時に「はりの部材長が負になっています」となる
Ａ１０－４．	現在は、はり上部にその他死荷重や架け違い台座がある場合、これらの重量を含んだモデルではり部材の重心位置を算出しその位置で部材を分割しています。従いまして、これらの荷重の影響が大きい場合、重心位置がはり区間外となりエラーとなる場合があります。このようなモデルは震度連携のサポート外となりますため、震度算出側で骨組み直接モデルへ変換するなどの対応をご検討ください。

Ｑ１０－５．	基礎地盤の変形の影響を無視した固有周期を計算する場合の設定方法
Ａ１０－５．	「基礎」画面において、次のように設定してください。・kx,ky,kz：固定・kxy,kxz,kyz：無視するにチェック（レ）

Ｑ１０－６．	基礎ばねのファイル連携を行うことは可能か
Ａ１０－６．	現在は対応しておりません。ご了承ください。

Ｑ１０－７．	「基礎の設計計算，杭基礎の設計」との連動時に増し杭工法とする手順を教えてほしい
Ａ１０－７．	本製品は新設設計のみを対象としているため、増し杭工法として連動することはできません恐れ入りますが、「基礎の設計計算，杭基礎の設計」を単独でご利用下さい。

Ｑ１０－８．	他の橋脚製品の形状や配筋を取り込むことは可能か
Ａ１０－８．	他製品の形状や配筋を取り込むことはできません。

Ｑ１０－９．	「震度算出（支承設計）」との連携において、正負両方向の同時検討・結果の取込はできないのか
Ａ１０－９．	大変申し訳ございませんが、正方向と負方向のデータを個別に作成いただくことになります。ご了承下さいますようお願いいたします。

　１１．その他

Ｑ１１－１．

設計データファイルが破損し読み込めなくなってしまった

Ａ１１－１．	本製品では、初期状態でバックアップファイルを自動的に作成するようになっています。以下の手順でバックアップファイルからの復旧をお試しください。 1.メインメニューより「オプション｜動作環境の設定」画面を開きます。 2.バックアップファイルの設定で保存先を確認し、Windowsのエクスプローラ等で該当フォルダを開きます。 ※拡張子が「F7Z~」となっているファイルがバックアップファイルとなります。 3.バックアップファイルの拡張子を「F7Z」へ変更し読み込みを行ってください。

Ｑ１１－２．	設計調書を作成することは可能か
Ａ１１－２．	現在は参考となる書式がないため対応しておりません。ご了承ください。

Ｑ１１－３．	作成済みのデータがどのバージョンで計算されたのかを知りたい
Ａ１１－３．	下記の手順で製品バージョンを確認することができます。 1.「ファイルを開く」ダイアログを開きます。 2.「ファイル情報の表示」で「表示しない」以外を選択します。 3.ファイルを選択し「製品バージョン」の項目をご覧下さい。

Ｑ１１－４．	新しいバージョンで作成したデータファイルを古いバージョンで読み込むことは可能か
Ａ１１－４．	基本的に利用しているバージョンより新しいバージョンのデータファイルを読み込むことはできません。ただし、リビジョンアップ（軽微な要望対応や不具合対策）時は、読み込み可能な場合があります。 ※読み込めない場合はエラーメッセージが表示されます。

Ｑ１１－５．	サンプルデータ「Sample01.F7Z」の出典を教えてほしい
Ａ１１－５．	「プレストレストコンクリート橋脚の耐震設計ガイドライン　平成１１年１１月（社）プレストレストコンクリート技術協会」を参考にしています。詳しくは、製品ヘルプの「サンプルデータ」をご覧下さい。

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