1- 擁壁断面の形状寸法及び荷重の計算 ( 常時 ) フェンス荷重 1 kn/m 1,100 0 上載荷重 10 m kn/ 3, (1) 自重地表面と水平面とのなす角度 α=0.00 壁背面と鉛直面とのなす角度 θ=.73 擁壁

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くにひとたにしき
5 years ago
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1 構造計算例鉄筋コンクリート造擁壁の構造計算例 1 常時 1-1 設計条件 (1) 擁壁の型式及び高さ型式 : 片持梁式鉄筋コンクリート造 L 型擁壁擁壁の高さ :H'=3.00m 擁壁の全高 :H =3.50m () 外力土圧の作用面は縦壁背面とする上載荷重 : q=10kn/ mフェンス荷重 ( 水平力 ) : 1kN/ m (3) 背面土土質の種類 : 関東ローム土の単位体積重量 :γs=16.0/ kn 内部摩擦角 : φ=0.0 粘着力 : C=0 kn/ m壁背面と土との摩擦角 : δ=10.00( 透水マット使用時 ) ( 透水マット :φ/ 砕石:φ/3) 壁背面と鉛直面とのなす角度 : θ=.73 地表面と水平面とのなす角度 : α= 0.00 角度の単位の表記は省略( 以下全て同様 ) (4) 土圧 ( 常時 ) クーロンの土圧式による (5) 支持地盤土質の種類内部摩擦角粘着力許容地耐力底面の摩擦係数 : 関東ローム : φ=0.0 : C=0.0 / mkn : fe=100 / mkn : μ=tan0.0 = (6) 材料の許容応力度 ( 常時 ) コンクリート設計基準強度 :σ8=1 N/ コンクリートの圧縮応力度 :σca=7.0 N/ コンクリートのせん断応力度 :τca=0.7 N/ 鉄筋 (SD95) の引張応力度 :σsa=195.0 N/ (7) 単位体積重量鉄筋コンクリート :γc=4.0/ kn - 71-

2 1- 擁壁断面の形状寸法及び荷重の計算 ( 常時 ) フェンス荷重 1 kn/m 1,100 0 上載荷重 10 m kn/ 3, (1) 自重地表面と水平面とのなす角度 α=0.00 壁背面と鉛直面とのなす角度 θ=.73 擁壁全高さ H=3.50 m 単位重量重量重心距離 (m) モーメント (kn m/m) 区分面積 A( m ) γ(kn/ ) W(kN/m) x y W x W y 1 たて壁 ( )/ = かかと版.850 ( )/= つま先版 0.50 ( )/= ハンチ /= 背面土 ( )/ / = 法面土 7 前面土 50350,850 3,450 合計 Σ 重心 x=σw ΣW=347.86/1 x/ =1.778 m () 上載荷重背面上載荷重 W= = kN/ m - 7-

3 (3) 擁壁に及ぼす土圧ア主働土圧係数 (KA) cos(φ-θ) KA= sin (φ+δ) sin (φ-α) cos θ cos (θ+δ)+ 1 cos (θ+δ) cos (θ-α) = cos =0.465 cos.73 cos( ) 1+ ( ) sin( ) sin( ) cos( ) cos( ) イ背面土による土圧 PA=1/ A γs K H =1/ = kn/m PAX=PA cos(δ+θ)=pa cos( ) = = kN/ m ウ背面上載荷重による土圧 PA=K A q H= =16. 75kN /m PAX= s(δ+θ)= PA co cos( )= =15.868k N/m エ作用点の位置 PAX:y= H/3=3. 500/3= m PAX:y=H/= 3.500/ =1.750 m (4) 荷重の集計荷重の種類鉛直力 V(kN/m) 水平力 H(kN/m) 作用点 (m) モーメント (kn m/m) x y V x H y 自重 (W) 土圧 (PA) 土圧 (ΔPA) 背面上載荷重前面上載荷重フェンス荷重合計 Σ 自重 (W) のモーメント V x は 1-(1) 自重の表中モーメント W x の合計による - 73-

4 1-3 安定性の検討 ( 常時 ) (1) 転倒に対する検討抵抗モーメント Mr= ΣV x=406.36kn m/m 転倒モーメント Mo= ΣH y=84. 0kNm /m 合力の作用位置 d=(m r-mo)/ ΣV=( )/ 5.688=1.47m 偏心距離 e=(b /)-d=( 3.450/ )-1.47=0.9 8m < B/6=3.450 /6=0.5 75m O.K 転倒安全率 F=Mr /Mo= /84.0= > 1O.K () 地盤支持力 ( 接地圧 ) に対する検討接地圧 (σ) σ=(σv/b) ±(6e/ {1 B)} =( /3.450) {1±(6 0.98/3.450 )} σmax σmax=99.3 0kN/ < m kN/ m O.K σmin= kN/ m 最小接地圧 (σmin) は中立軸までの距離の比から算出しています B σmin (3) 滑り出しに対する検討水平力の総和 ΣH=61.9 9kN/m 滑動に対する抵抗力 RH=C ΣV B+ μ = = kN/ m 滑動安全率 F=RH/ ΣH= /6 1.99= > O.K - 74-

5 1-4 断面の検討 ( 常時 ) フェンス荷重 1 kn/m 3,500 1,100 1, , W3 W4 W1 W5 W 3 4 V1 V4 V V5 V , ,850 3,450 中立軸までの距離 Xn=(B/ ) [1+{B/(6e )}]=(3.4 50/) [1+{3.450/( )}]=5.053m V1=99.3 0kN/ m V4= kN / m V= kn/ m =50.18 V5 1kN/ m V3= kN/ m W1=( )+( )+10.00= kN / m W5=( )+( )+10.00= kN / m W=( )+( )+10.00= kN / m W3=( )+0.00=8.40 0kN/ m W4=( )+0.00=6.00 0kN/ m - 75-

6 (1) たて壁 ( 全高さの/3 部分 ) 1-1 PAX=1/ KA γs H cos( ) =1/ =4.940kN /m PAX=K A q H s( co 3)= =5.91kN/ m フェンス荷重 H=1kN/ m M=PAX h+ PAX h+h y ={4.940 (1.16 7/3) (1.167/ ) } 10 5 =77596 Ncm/m S=PAX + PAX+H=( ) 10 3 =1131 N/m D=5.55 6cmc=6cmd'=6+1.6 /=6.8 cm D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= cm j=d 7/8=1 6.41c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft=1 9500N/ 許容付着応力度 fa= N/ 面積 at=m/(f t j)= 77596/ ( )=.7 3 /m 周長 φ=s/(f a j)=131/( )=4.888 cm/m ピッチ /.73= mm@ 面積から /4.888=10.91m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D16-50@ とする As= /50= /m >. 73 /m O. K この時周長 5.0c m 1000/ 50=0. 0cm/m >4.888c m/m O.K p=as/(b d)= / ( )= k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = 0.99 j=1-(k/3)= 1-(0.9/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=1.537 N/ <σca=7.0n/ O.K σs=m/( As jd)= /( )=54. 59N/ <σsa=1 95N/ O.K τc=s/( b j d)=11 31/( )=0.06 7N/ <τca=0.7n/ O.K () たて壁 ( 固定部 ) - PAX=1/ KA γs H cos( ) =1/ =35.989k N/m PAX=K A q H s( co 3) = = 14.81kN/ m フェンス荷重 H=1kN/ m M=PAX h+ PAX h+h y ={ (3.1 50/3) (3.15 0/) } 10 5 = Ncm/m - 76-

7 S=PAX + PAX+H=( ) 10 3 =51 70N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= 8.0c m j=d 7/8=4.675c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft=1 9500N/ 許容付着応力度 fa= N/ 面積 at=m/(f t j)= / ( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=5170/( )=14.84 cm/m ピッチ / = mm@ 面積から /1 4.84= m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D16-15@ とする As= /15= /m >13.411/m.KO この時周長 5.0c m 1000/1 5=40. 0cm/m >14.84 cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.335/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=5.45 6N/ <σca=7.0n/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa=1 95N/ O.K τc=s/( b j d)=51 70/( )=0.0 5N/ <τca=0.7n/ O.K (3) かかと版 ( 固定部 ) 3-3 M1=(W1 + W) B /6=( ).850 /6= kNm /m S1=(W1 +W) /=(68 B ).850 /= kN/ m M=(V + V3) B /6=( ).850 /6= kNm /m S=(V +V3) /=(87 B ).850 /= kN/ m M= M1-M = =736700Ncm/ S= S1-S = =4745N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+./ =7.1c m D19,D を仮定 ( 断面積 s= 周長 6.5cm) d=d-d'= 7.90c m j=d 7/8=4.413c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft=1 9500N/ 許容付着応力度 fa= N/ 面積 at=m/(f t j)=736700/ ( )= /m 周長 φ=s/(f a j)= 4745/( )= 40cm/ 7. ピッチ /15.01 =1.5 6mm@ 面積から /7.40=89 周長から - 77-

8 採用鉄筋ピッチ D19,D-1 とする As= /15= /m >15.01/m.KO この時周長 6.5c m 1000/1 5=5. 0cm/m >7.40c m/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.413/3)=0. 86 σc=m/ (k jb d) = /( )=5. 3N/ <σca=7.0n/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa=1 95N/ O.K τc=s/( b j d)=47 45/( )=0.10 3N/ <τca=0.7n/ O.K (4) かかと版 ( かかと版幅の/3 部分 ) 4-4 M1=(W5 + W) (B/3) /6=( ) /6=30.565kNm/m S1=(W5 +W) B/3)/ ( =( ) 0.950/= k N/m M=(V5 + V3) (B/3) /6=( ) /6=17.07kNm/m S=(V5 +V3) B/3)/ ( =( ) 0.950/=3 8.80k N/m M= M1-M = = Ncm/m S= S1-S = =560 8N/m D=5.00 cm c=6cmd'=6+1.9/ =6.95 cm D19 を仮定 ( 断面積 s=.865 周長 6.0cm ) d=d-d'= 18.05c m j=d 7/8=15.794c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft=1 9500N/ 許容付着応力度 fa= N/ 面積 at=m/(f t j)= / ( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=5608/( )= cm/m ピッチ /4.396= mm@ 面積から / = m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D19-50@ とする As= /50= /m > /m O. K この時周長 6.0c m 1000/ 50=4. 00cm/ > cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.351/3)= σc=m/ (k jb ) d - 78-

9 = /( )=.68 1N/ <σca=7.0n/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa=19 5N/ O.K τc=s/( b j d)=56 08/( )=0.16 1N/ <τca=0.7n/ O.K (5) つま先版 ( 固定部 ) M1=(W3 + W4) B0 /6=( ) 0.50 /6=0.13k Nm/m S1=(W3 +W4) 0/=(8 B ) 0.50/ =1.800k N/m M=(V4 + V1) B0 /6=( ) 0.50 /6=3.05 3kNm/m S=(V4 +V1) 0/=(9 B ) 0.5 0/=4. 16kN/ m M= M1-M = =84000 Ncm/m S= S1-S = =416 N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= 8.c m j=d 7/8=4.675c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft=1 9500N/ 許容付着応力度 fa= N/ 面積 at=m/(f t j)=84000/( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=416/( )=6.489 cm/m ピッチ /0.590= mm@ 面積から /6.489=77 周長から採用鉄筋ピッチ D16-50@ とする As= /50= /m > /m O. K この時周長 5.0c m 1000/ 50=0. 00cm/ >6.489 cm/m O.K p=as/(b d)=79 4.4/( )= k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = 0.5 j=1-(k/3)= 1-(0.5/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=0.309N / <σca=7.0n/ O.K σs=m/( As jd)=8 4000/( )= N/ <σsa=1 95N/ O.K τc=s/( b j d)=4 16/( )=0.08 7N/ <τca=0.7n/ O.K - 79-

10 大地震時 ( 水平力 = 慣性力 + 常時土圧 ) 大地震時において転倒滑動支持力度が安全率 1.0 以上合力の作用位置が B/ 以内でありかつ部材応力度が設計基準強度以下であることを照査する -1 設計条件 (1) 外力上載荷重 () 背面土 : q=10kn/ m 土質の種類 : 関東ローム土の単位体積重量 :γs=16.0/ kn 内部摩擦角 : φ=0.0 粘着力 : C=0 kn/ m 壁背面と土との摩擦角 : δ=10.00 壁背面と鉛直面とのなす角度 : θ=.73 地表面と水平面とのなす角度 : α= 0.00 (3) 土圧 ( 大地震時 ) クーロンの土圧式による ( 水平震度 Kh=0. 5) (4) 支持地盤土質の種類内部摩擦角粘着力許容地耐力底面の摩擦係数 : 関東ローム : φ=0.0 : C=0.0 / mkn : fe=300 / mkn : μ=tan0.0 = (5) 材料の許容応力度 ( 大地震時 ) コンクリート設計基準強度 :σ8=1 N/ コンクリートの圧縮応力度 :σca=1.0/ N コンクリートのせん断応力度 :τca=.1 / N 鉄筋 (SD95) の引張応力度 :σsa=95.0 N/ (6) 単位体積重量鉄筋コンクリート :γc=4.0/ kn - 80-

11 - 荷重の計算 (1) 自重単位重量重量重心距離 (m) モーメント (kn m/m) 区分面積 A( m ) γ(kn/ ) W(kN/m) x y W x W y 1 たて壁 ( )/ = かかと版.850 ( )/= つま先版 0.50 ( )/= ハンチ /= 背面土 ( )/ / = 法面土 7 前面土合計 Σ 重心 x=σw ΣW=347.86/1 x/ =1.778 m 重心 y=σw ΣW=36.090/1 y/ =1.666 m () 上載荷重背面上載荷重 W= = kN/ m (3) 擁壁に及ぼす土圧ア主働土圧係数 cos(φ-θ) KA= sin(φ+δ) sin(φ-α) cos θ cos (θ+δ)+ 1 cos (θ+δ) cos (θ-α) = cos =0.465 cos.73 cos( ) 1+ ( ) sin( ) sin( ) cos( ) cos( ) イ背面土による土圧 PA=1/ A γs K H =1/ = kn/m PAX=PA cos(δ+θ)=pa cos( )= = kn/m ウ背面上載荷重による土圧 PA=K A q H= =16. 75kN /m PAX= s(δ+θ)= PA co cos( )= =15.868k N/m エ作用点の位置 PAX:y= H/3=3. 500/3= m PAX:y=H/= 3.500/ =1.750 m - 81-

12 (4) 荷重の集計 ( 大地震時 ) 安定性の検討に用いる地震時荷重は地震時土圧による荷重と擁壁の自重に起因する地震時慣性力に常時の土圧を加えた荷重のうち大きい方を採用する ( 水平力 = 慣性力 + 常時土圧 ) 荷重の種類鉛直力 V(kN/m) 水平力 H(kN/m) 作用点 (m) モーメント (kn m/m) x y V x H y 自重 (W) 土圧 (PA) 土圧 (ΔPA) 背面上載荷重前面上載荷重合計 Σ 自重 (W) のモーメント V x は-(1) 自重の表中モーメント W xの合計による -3 安定性の検討 ( 大地震時 ) (1) 転倒に対する検討抵抗モーメント Mr= ΣV x=406.36kn m/m 転倒モーメント Mo= ΣH y= kn m/m 合力の作用位置 d=(m r-mo)/ ΣV=( )/5. 688=0. 970m 偏心距離 e=(b /)-d=( 3.450/ )-0.970=0.75 5m < B/=3.450 /=1.7 5m O.K 転倒安全率 F=Mr /Mo= / = > O.K () 地盤支持力 ( 接地圧 ) に対する検討最大接地圧 σmax=( ΣV/B) [/{ 3 (1/- e/b)} ] σmax =(5. 688/3.45 0) [/ {3 (1/ /3.4 50)}] Xn = kN/m < kN/m O.K B (3) 滑り出しに対する検討水平力の総和 ΣH= kN/ m Xn=3{(B /)-e}=3 {(3.450/ )-0.755}=. 910m 滑動に対する抵抗力 RH=C ΣV B+ μ ( 浮き上がりがある場合 B Xn) = = kN/ m 滑動安全率 F=RH/ ΣH= / = > O.K - 8-

13 -4 断面の検討 ( 大地震時 ) 1, ,500 3, W3 W4 W1 W5 V5 V1 V4 V Xn=,910 W 1, ,850 3, 中立軸までの距離 V1= kN / m V4= k N/ m V= kN/ V5=1 m.854kn / m W1=( )+( )+10.00= kN / m W5=( )+( )+10.00= kN / m W=( )+( )+10.00= kN / m W3=( )+0.00=8.40 0kN/ m W4=( )+0.00=6.00 0kN/ m - 83-

14 (1) たて壁 ( 全高さの/3 部分 ) 1-1 PAX=1/ KA γs H cos( ) =1/ =4.940kN /m PAX= A q K Hos( c 73)= =5.91kN/ m たて壁重量 W=6.378k N/m M=PAX h+ PAX h+w Khy ={4.940 (1.16 7/3) (1.167/ ) } 10 =590188N cm/m S=PAX + PAX+W Kh =( ) 10 3 =118 6N/m D=5.55 6m c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= m j=d 7/8=16.41c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=590188/( )=1.1 9 /m 周長 φ=s/(f a j)=186/( )=3.431 cm/m ピッチ /1.19= mm@ 面積から /3.431= m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D16-50@ とする As= /50= /m >1. 19 /m O. K この時周長 5.0c m 1000/ 50=0. 0cm/m >3.431c m/m O.K p=as/(b d)= / ( )= k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ =0.9 9 j=1-(k/3)= 1-(0.9/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=1.47 N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )=44.0 1N/ <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=118 6/( )=0.0 70N/ <τca=.1n/ O.K () たて壁 ( 固定部 ) - PAX=1/ KA γs H cos( ) =1/ =35.989k N/m PAX= A q K Hos( c 73) = = 14.81kN/ m たて壁重量 W=.6 0kN/m M=PAX h+ PAX h+w Khy 5 ={ (3.1 50/3) (3.15 0/) }

15 = Ncm/m S=PAX + PAX+W Kh= ( ) 10 3 =5835N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= 8.0c m j=d 7/8=4.675c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)= / ( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=5835/( )= cm/m ピッチ /9.310= 13.3 mm@ 面積から / = m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D16-15@ とする As= /15= /m > /m KO. この時周長 5.0c m 1000/1 5=40. 0cm/m > cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.335/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=5.7 9N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )=170.36N / <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=558 35/( )=0. 3N/ <τca=.1n/ O.K (3) かかと版 ( 固定部 ) 3-3 M1=(W1 + W) B /6=( ).850 /6= kNm /m S1=(W1 +W) /=(68 B ).850 /= kN/ m M=V /6=1 B /6= kNm /m S=V /= B.310/ =14. 15kN/ m M= M1-M = = Ncm/ m S= S1-S = =5155N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+./ =7.1c m D19,D を仮定 ( 断面積 s= 周長 6.5cm) d=d-d'= 7.90c m j=d 7/8=4.413c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)= /( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=5155/( )= cm/m ピッチ /3.141 = mm@ 面積から - 85-

16 / = m 周長から採用鉄筋ピッチ D19,D-1 とする As= /15= /m >3.141/m.KO この時周長 6.5c m 1000/1 5=5. 0cm/m > cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.413/3)=0. 86 σc=m/ (k jb ) d = / ( )=1.0 8N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=51 55/( )=0.1 7N/ <τca=.1n/ O.K (4) かかと版 ( かかと版幅の/3 部分 ) 4-4 M1=(W5 + W) (B/3) /6=( ) /6=30.565kNm/m S1=(W5 +W) B/3)/ ( =( ) 0.950/= k N/m M=V5 /6= B /6=0.61k Nm/m S=V5 /= B 0.410/= 4.480k N/m M= M1-M = = Ncm/m S= S1-S = =59930 N/m D=5.00 cm c=6cmd'=6+1.9/ =6.95 cm D19 を仮定 ( 断面積 s=.865 周長 6.0cm ) d=d-d'= 18.05c m j=d 7/8=15.794c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=995300/ ( )=6.4 9 /m 周長 φ=s/(f a j)=59930/( )= cm/m ピッチ /6.49= mm@ 面積から / =3 周長から採用鉄筋ピッチ D19-50@ とする As= /50= /m >6. 49 /m KO. この時周長 6.0c m 1000/ 50=4. 0cm/m > cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.351/3)=

17 σc=m/ (k jb ) d = /( )=5.93 3N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N / <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=599 30/( )=0.37 6N/ <τca=.1n/ O.K (5) つま先版 ( 固定部 ) 5-5 M1=(W3 + W4) B0 /6=( ) 0.50 /6=0.13k Nm/m S1=(W3 +W4) 0/=(8 B ) 0.50/ =1.800k N/m M=(V4 + V1) B0 /6=( ) 0.50 /6=4.7 08kNm/m S=(V4 +V1) 0/=(1 B ) 0.50/=37.11kN /m M= M1-M = = Ncm/m S= S1-S = =3531 N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= 8.0c m j=d 7/8=4.675c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=49500/( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=3531/( )=6.815 cm/m ピッチ /0.618= mm@ 面積から /6.815=73 周長から採用鉄筋ピッチ D16-50@ とする As= /50= /m > /m O. K この時周長 5.0c m 1000/ 50=0. 0cm/m >6.815c m/m O.K p=as/(b d)= /( )= k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ =0.5 j=1-(k/3)= 1-(0.5/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=0.490 N/ <σca=1.0 N/ O.K σs=m/( As jd)= /( ) =1.90 5N/ <σsa=95 N/ O.K τc=s/( b j d)=353 1/( )=0.13 7N/ <τca=.1n / O.K - 87-

18 3 大地震時 ( 水平力 = 地震時土圧 ) 3-1 荷重の計算 (1) 擁壁に及ぼす土圧 ( 岡部物部式 ) 水平震度 Kh=0.5 鉛直震度 Kv=0.00 地震合成角 θk=tan -1-1 {Kh/ (1-Kv) }=tan {0.5/( )}= ア地震時主働土圧係数 (KA) (1- Kv) cos ( φ-θ-θk) KA= sin( φ-α-θk) sin( φ+δ) cosθk cos θ cos( δ+θ+θk) 1 + cos( δ+θ+θk) cos( θ-α) = cos14.04 cos =0.748 (1-0.00) cos ( ) sin( ) sin( ).73 cos( ) 1 + cos( ) cos( ) イ背面土による土圧 PA=1/ A γs K H =1/ = kn/m PAX=PA cos(δ+θ)=pa cos( )= = kn/m ウ背面上載荷重による土圧 PA=K A q H= =6. 180kN /m PAX= s(δ+θ)= PA co cos( )= =5.56k N/m エ作用点の位置 PAX:y= H/3=3. 500/3= m PAX:y=H/= 3.500/ =1.750 m () 荷重の集計 ( 大地震時 ) ( 水平力 = 地震時土圧 ) 荷重の種類鉛直力 V(kN/m) 水平力 H(kN/m) 作用点 (m) モーメント (kn m/m) x y V x H y 自重 (W) 土圧 (PA) 土圧 (ΔPA) 背面上載荷重前面上載荷重合計 Σ 自重 (W) のモーメント V x は -(1) 自重の表中モーメント W x の合計による - 88-

19 3- 安定性の検討 ( 大地震時 ) (1) 転倒に対する検討抵抗モーメント Mr= ΣV x=406.36kn m/m 転倒モーメント Mo= ΣH y=18.078kn m/m 合力の作用位置 d=(m r-mo)/ ΣV=( )/5. 688=1. 33m 偏心距離 e=(b /)-d=( 3.450/ )-1.33=0.49 m < B/=3.450 /=1.7 5m O.K 転倒安全率 F=Mr /Mo= / = > O.K () 地盤支持力 ( 接地圧 ) に対する検討接地圧 (σ) σ=(σv/b) ±(6e/ {1 B)} σmax =(5. 688/3.45 0) {1±(6 0.49/3. 450)} B σmax= kN/ < m300.0kn/ m O. K σmin 9.443k = N/ m 最小接地圧 (σmin) は中立軸までの距離の比から算出しています σmin (3) 滑り出しに対する検討水平力の総和 ΣH= kN/m 滑動に対する抵抗力 RH=C ΣV B+ μ = = kN/ m 滑動安全率 F=RH/ ΣH= / = > O.K - 89-

20 3-3 断面の検討 ( 大地震時 ) 1, ,500 3,150 W3 W4 W1 W5 W V1 V4 V V5 V , ,850 3,450 中立軸までの距離 Xn=(B/ ) {1+( B/6e)} =(3.450/ ) {1+ (3.45 0/( )}=3.741m V1= kN / m V4= k N/ m V=101. 9kN/ V5=40 m.69kn / m V3=9.443kN / m W1=( )+( )+10.00= kN / m W5=( )+( )+10.00= kN / m W=( )+( )+10.00= kN / m W3=( )+0.00=8.40 0kN/ m W4=( )+0.00=6.00 0kN/ m - 90-

21 (1) たて壁 ( 全高さの/3 部分 ) 1-1 PAX=1/ KA γs H cos( ) =1/ =7.946kN /m PAX= A q K Hos( c 73)= =8.511kN/ m M=PAX h+ PAX h={7.946 (1. 167/3 ) (1.16 7/)} 10 5 =805716Nc m/m S=PAX + PAX= ( ) 10 3 =16457N/m D=5.55 6cmc=6cmd'=6+1.6 /=6.8 cm D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= cm j=d 7/8=1 6.41c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=805716/( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=16457/( )=4.775 cm/m ピッチ /1.664= mm@ 面積から /4.775= m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D16-50@ とする As= /50= /m > /m O. K この時周長 5.0c m 1000/ 50=0. 0cm/m >4.775c m/m O.K p=as/(b d)= / ( )= k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ =0.9 9 j=1-(k/3)= 1-(0.9/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=1.70 N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=164 57/( )=0.09 7N/ <τca=.1n/ O.K () たて壁 ( 固定部 ) - PAX=1/ KA γs H cos( ) =1/ =57.89k N/m PAX= A q K Hos( c 73)= =.973kN/ m M=PAX h+ PAX h ={ (3. 150/3 ) (3.1 50/) } 10 = Ncm/m S=PAX + PAX= ( ) 10 3 =80865N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= 8.0c m j=d 7/8=4.675c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ - 91-

22 面積 at=m/(f t j)= / ( )=13.3 /m 周長 φ=s/(f a j)=80865/( )= cm/m ピッチ /13.3 = mm@ 面積から / =3 0.39m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D16-15@ とする As= /15= /m >13.3/m.KO この時周長 5.0c m 1000/1 5=40. 0cm/m > cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.335/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=8.19 8N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= (1588. / )= N/ <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=808 65/( )=0.3 3N/ <τca=.1n/ O.K (3) かかと版 ( 固定部 ) 3-3 M1=(W1 + W) B /6=( ).850 /6= kNm /m S1=(W1 +W) /=(68 B ).850 /= kN/ m M=(V+ V3) /6=( B ).850 /6= knm/m S=(V+ V3) =(101 B/ ). 850/ = kn/m M= M1-M = =116100Ncm/ m S= S1-S = =35675N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+./ =7.1c m D19,D を仮定 ( 断面積 s= 周長 6.5cm) d=d-d'= 7.90c m j=d 7/8=4.413c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=16100 /( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=35675/( )=6.959 cm/m ピッチ / =15.3 7mm@ 面積から /6.959=93 周長から採用鉄筋ピッチ D19,D-1 5@ とする As= /15= /m >15.638/m.KO この時周長 6.5c m 1000/1 5=5. 0cm/m >6.959c m/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ =

23 j=1-(k/3)= 1-(0.413/3)=0. 86 σc=m/ (k jb ) d = / ( )=8.1 8N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=356 75/( )=0.14 8N/ <τca=.1n/ O.K (4) かかと版 ( かかと版幅の/3 部分 ) 4-4 M1=(W5 + W) (B/3) /6=( ) /6=30.565kNm/m S1=(W5 +W) B/3)/ ( =( ) 0.950/= k N/m M=(V5+ V3) (B/3) /6=( ) /6=8.89 8kNm/m S=(V5+ V3) /3)/= (B ( ) /=3.6 13kN/ m M= M1-M = = Ncm/m S= S1-S = =4079 7N/m D=5.00 cm c=6cmd'=6+1.9/ =6.95 cm D19 を仮定 ( 断面積 s=.865 周長 6.0cm ) d=d-d'= 18.05c m j=d 7/8=15.794c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=166700/ ( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=40797/( )=1.30 0cm/m ピッチ /4.650= mm@ 面積から /1.300= m m@ 周長から採用鉄筋ピッチ D19-50@ とする As= /50= /m > /m O. K この時周長 6.0c m 1000/ 50=4. 0cm/m >1.300 cm/m O.K p=as/(b d)= /( ) = k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ = j=1-(k/3)= 1-(0.351/3)= σc=m/ (k jb ) d = /( )=4.9 1N/ <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N / <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=407 97/( )=0.5 6N/ <τca=.1n/ O.K - 93-

24 (5) つま先版 ( 固定部 ) 5-5 M1=(W3 + W4) B0 /6=( ) 0.50 /6=0.13k Nm/m S1=(W3 +W4) 0/=(8 B ) 0.50/ =1.800k N/m M=(V4 + V1) B0 /6=( ) 0.50 /6=3.7 09kNm/m S=(V4 +V1) 0/=(1 B ) 0.50/=9.334kN /m M= M1-M = = Ncm/m S= S1-S = =7534 N/m D=35.00 cm c=6cmd'=6+1.6/ =6.8c m D16 を仮定 ( 断面積 s=1.986 周長 5.0cm ) d=d-d'= 8.0c m j=d 7/8=4.675c m 延長 1m 当たりの必要鉄筋量許容引張応力度 ft= 9500N/ 許容付着応力度 fa=10.0 0N/ 面積 at=m/(f t j)=349600/( )= /m 周長 φ=s/(f a j)=7534/( )=5.314 cm/m ピッチ /0.480= mm@ 面積から /5.314=94 周長から採用鉄筋ピッチ D16-50@ とする As= /50= /m > /m O. K この時周長 5.0c m 1000/ 50=0. 0cm/m >5.314c m/m O.K p=as/(b d)= / ( )= k={n p+(n 1/ -n p ={ ( ) } 1/ =0.5 j=1-(k/3)= 1-(0.5/3)= σc=m/ (k jb )= d 0/( )=0.381N / <σca= 1.0N/ O.K σs=m/( As jd)= /( )= N/ <σsa= 95N/ O.K τc=s/( b j d)=75 34/( )=0.10 7N/ <τca=.1n/ O.K 4 中地震時中地震時において部材応力度が短期強度以下であることを照査するその計算方法は大地震時と同様とする 4-1 設計条件 (1) 水平震度 Kh=0. () 材料の許容応力度 ( 中地震時 ) コンクリート設計基準強度 :σ8=1 N/ コンクリートの圧縮応力度 :σca=14.0/ N コンクリートのせん断応力度 :τca=1.05/ N 鉄筋 (SD95) の引張応力度 :σsa=95.0 N/ - 94-

Super Build／宅造擁壁出力例１

Super Build／宅造擁壁出力例１宅造擁壁構造計算書使用プログラム : uper Build/ 宅造擁壁 Ver.1.60 工事名 : 日付 : 設計者名 : 宅地防災マニュアル事例集 015/01/7 UNION YTEM INC. Ⅶ-1 建設地 : L 型擁壁の設計例壁体背面を荷重面としてとる場合 *** uper Build/ 宅造擁壁 *** 160-999999 [ 宅地防災マニュアル Ⅶ-1] 015/01/7 00:00

1- 擁壁断面の形状 寸法及び荷重の計算 ( 常時 ) フェンス荷重 1 kn/m 1,100 0 上載荷重 10 m kn/ 3, (1) 自重 地表面と水平面とのなす角度 α=0.00 壁背面と鉛直面とのなす角度 θ=.73 擁壁

1- 擁壁断面の形状寸法及び荷重の計算 ( 常時 ) フェンス荷重 1 kn/m 1,100 0 上載荷重 10 m kn/ 3, (1) 自重地表面と水平面とのなす角度 α=0.00 壁背面と鉛直面とのなす角度 θ=.73 擁壁