仮設構台の設計・3DCAD

2次元フレーム解析

覆工板、根太を除いた大引、構台支柱、垂直ブレース、水平つなぎを対象に1構面を2次元でモデル化し、フレーム解析結果を用いて、構台支柱以降の部材の算定を行うことが可能です。
モデル化に際し、各部材の重量を考慮する必要がありますが、それらは形状と鋼材種類から自動計算され、死荷重として載荷されます。モデル化したデータは(*.es)ファイルで出力することができ、『Engineer's Studio®』を利用することで、より発展的な解析を行うことができます。

▲フレーム解析例

傾斜地盤の考慮を行うことが可能です。
斜面上の仮設構台に対応するために、傾斜地盤に沿って、地盤ばねを設置するようにフレームモデルを作成しております。

▲斜面上の仮設構台

▲斜面上の仮設構台3D図

地震時の検討

フレーム解析を用いて、「仮橋」の地震時の影響を考慮することが可能です。
地震時の検討では、下表のように考慮する作用力が異なります。

地震時慣性力は、プログラム内部で計算している固定荷重の値と、指定された設計水平震度を用いて自動計算し、部材に載荷します。基本的には活荷重に起因する慣性力は考慮しなくて良いものとされておりますが、本製品では設定に応じて重機の重量に起因する慣性力についても考慮することができます。

荷重	常時	地震時
部材の固定荷重（死荷重）	○	○
橋面死荷重（左右）	○	○
群集荷重	○	×
重機の鉛直方向作用力	○	○※
水平成分（水平係数による）	○	×
部材の固定荷重に起因する慣性力	×	○
重機の重量に起因する慣性力	×	○※
任意鉛直荷重	○	○※
任意水平荷重	○	○

▲考慮する作用力（※は任意設定可能）

下図は常時と地震時の解析結果を並べたものですが、地震時は常時と比べ、水平力の影響が大きく出ていることがわかります。
また、「解析条件」画面で検討方向を"両方向"とした場合に、(左→右)、(右→左)の各方向について解析し、計算結果を表示することができます。

▲解析結果（左：常時、右：地震時）

▲左右両方向の照査結果

• 仮設構台（乗入れ構台、路面覆工）の設計計算のほとんど全てをカバー、建築・土木の両分野の規準に対応しています。
• 各部材の応力が最大となる載荷状態をプログラムで計算します。
• 各部材の使用材料の自動決定機能があり、効率的な設計が行えます。また、各部材ごとに入力を変更し再計算することが可能で、使用材料を指定する事も可能です。
• 主な活荷重（自動車荷重、建設用重機荷重）として、トラック荷重、トラッククレーン荷重、クローラ荷重(線荷重扱い、または、分布荷重扱い)をサポートしています。これらの活荷重において、一般に使用される機種について、内部に値を持っている他、荷重を登録する事により、任意の機種についての検討を行なう事ができます。群集荷重を各重機荷重における非載荷幅区間に考慮することもできます。
• 覆工板は、2m/3mに対応。それぞれの支間の覆工板について、載荷荷重を考慮するか、考慮しないかを指定する事が出来ます。（4.0m覆工板については、「形状入力および下部構造の設計計算」に対応）
• 根太（覆工受桁）、大引（はり）の設計では、トラック、クローラクレーン作業時、トラッククレーンの荷重の橋軸直角方向並びに橋軸方向の載荷制限範囲を指定する事ができます。
• たわみの計算で、活荷重が一個載荷された場合に集中荷重扱いのたわみ計算に対応、また、活荷重以外に、死荷重の考慮が可能。
• 支柱（くい）基礎として、支持杭とコンクリート基礎を検討することが可能です。
• 支柱の計算で、有限長の扱い(地方建設局土木工事設計便覧による簡易法)に対応。
• 各部材断面は、載荷荷重の種類及び載荷状態により、自動決定し、その載荷状態の計算結果を説明図入りで出力します。特定の載荷荷重に着目したい場合は、他の載荷荷重について載荷なしとするか、各荷重の登録の項で分担率を指定する事で可能です。
• 水平継材の接合部照査、水平ブレース材の部材照査・接合部照査に対応しています。
• 仮設形式が「路面覆工」の場合に、UC-1「土留め工の設計・3DCAD」の入力データ(*.Ｆ8L)を作成することができます。

影響線解析ツール

計算書に出力されている構造、並びに載荷状態を入力することで、算出過程の内訳を生成し計算書出力を行いますので、これによって設計者の側で反力値の検証を行うことができます。

▲影響線解析ツール

▲影響線解析反力算出図

任意分布荷重

任意荷重に対して以下のような機能に対応しています。

• 衝撃係数の考慮に対応。
• 固定荷重とは別の水平係数の設定に対応。
• たわみの計算に考慮する設定を追加。

これにより、たとえば従来は重機と同時載荷でしか考慮できなかった群集荷重を、任意鉛直荷重として設定することによって、重機なしの単独載荷での設計が可能となる等、より多彩なケースに対応した設計が可能です。

▲任意鉛直荷重

「期限付き構造物の設計･施工マニュアル･同解説-乗入れ構台-（S61）」との相違点は以下の通りです。

新たな考え方

1. 支柱くいの曲げモーメント計算方法として、弾性支承梁モデルが追加。
2. 山留切ばり支柱としても利用する場合の考え方。
3. 支柱くいが埋め込み杭の場合のセメントミルク強度の検討。

旧基準との相違点

1. 支柱くいの載荷荷重による軸力に、大引せん断力の最大値と等しい値を用いるようになりました。 ただし、現在張出し部分に重機が載荷する場合の、重機の載荷位置の再計算には対応しておりません。
2. 支柱くいの水平力に固定荷重分を含めないようになりました。
3. 支柱くいの支持力検討方法が変更されました。
4. 大引接合部の設計で使用する水平力が変更されました。
5. 許容応力度の計算に用いるF値の値が変更されました。

構造形式

• 根太（覆工受桁）間隔　：　0.001m～30.000m
• 根太（覆工受桁）本数　：　2本～50本
• 覆工板配置枚数　：　1～29枚
• 支柱杭本数　：　2～21本
• 支柱杭間隔　：　0.5m～35.0m（橋軸方向）
• 幅員　：　2.0m～27.0m（横断方向）
• 構台高さ方向段数　：　1段～20段
• 構台高さ間隔　：　0.1～15.0m　※垂直ブレースのない形状（水平つなぎ材のみ設置）に対応

載荷荷重

1. トラック荷重 ：　 TT43・T25・T20・T14・生コン車（3or5立方メートル）・残土トラック
2. クローラクレーン荷重 ： D408S・P&H440S・P&H335AS・P&H325
3. トラック（ラフター）クレーン荷重 ： NK-300・NK-350・ラフタ-20t・ラフタ-25t・ラフタ-40t

上記の他、登録した荷重を使用可能。

使用部材

覆工板・根太（覆工受桁）・大引（はり）・支柱（くい）・水平つなぎ材・水平ブレース・垂直ブレースについて設計計算を行ないます。
トラック（ラフター）クレーン作業時に、覆工板では強度が不足する場合、補強桁の検討が可能です。
大引（はり）についてはＨ鋼を使用するか、片溝形鋼を使用するか指定する事ができます。
任意の部材も登録することができます。メトロデッキの設計も可能です。

各部材の載荷荷重の載荷状態

各部材「覆工板、根太（覆工受桁）、大引（はり）、支柱（くい）」についての載荷荷重は、次の7通りの載荷状態が可能です。

自動車荷重

クローラクレーン作業時（前方吊）

クローラクレーン作業時（側方吊）

クローラクレーン作業時（斜方吊）

クローラクレーン走行時

トラッククレーン走行時

トラッククレーン作業時

また、載荷状態の全方向「根太（覆工受桁）に平行、根太（覆工受桁）に直交」に対応しています。

仮設工図（仮設構台、仮桟橋）の図面生成に対応。
※敷桁、鋼管杭は図面未対応

1. 作図対象：覆工板・根太（覆工受桁）・大引（はり）・支柱（くい）・水平つなぎ材・垂直ブレース・水平ブレース・横継ぎ材・コンクリート基礎のアンカーボルト取付け詳細図
2. 作図内容：幅員方向断面図 ・幅員直角方向断面図 ・平面図・設計条件表 ・柱状図
• 主要部材数量表・・・対象部材：覆工版、根太（覆工受桁）、大引（はり）、支柱（くい）　覆工版は合計面積、根太・大引・支柱は鋼材長を算出します。
• 数量計算内訳書の印刷に対応
3. 以下の基準に従った属性（線属性・レイヤ属性など）で図面の作成が行えます。
• 国土交通省「ＣＡＤ製図基準（案）」平成16年6月版
• 日本道路公団「調査等業務の電子納品要領（案）」平成17年4月版

▲構台Type1+支持杭+期限付きS61 図面

▲構台Type1+支持杭+仮設指針 図面

▲路面覆工+コンクリート基礎+仮設指針 図面

予め用意してあるテンプレートを用いて、設計条件、図、計算結果等を自動的に反映した設計調書の出力に対応しています。

※設計調書の出力は、当製品と別に「調表出力ライブラリ Ver.2」をインストールする必要があります（本プログラムのみでは動作いたしません）。

▲設計調書