基礎の設計サンプルデータ 詳細出力例 Kui_3 鋼管ソイルセメント杭サンプルデータ

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1 基礎の設計サンプルデータ 詳細出力例 Kui_ 鋼管ソイルセメント杭サンプルデータ

2 目次 章 設計条件. 一般事項. 杭の条件. 使用材料および許容応力度.4 杭配置図 側面図.5 地層データ.6 バネ定数および許容支持力 引抜力.7 作用力 章 安定計算. 杭軸直角方向バネ定数 5 5. 杭基礎の剛性行列. 杭反力及び変位の計算 6 8 章 断面計算. 杭体断面力. 杭体モーメント図. 杭体応力度 6.4 着目点ごとの杭体応力度 4章 基礎杭計算結果一覧表 4 8 5章 予備計算 5. 水平方向地盤反力係数 杭軸方向鉛直バネ定数 5. 許容支持力 引抜力の計算 6章 杭頭結合計算 6. 設計条件 6. 杭頭とフーチング結合部の応力度照査 6. 仮想鉄筋コンクリート断面照査 6.4 杭頭補強鉄筋の定着長 6.5 杭頭補強鉄筋溶接部のせん断応力度による溶接長 7章 レベル地震時の照査 設計条件 7. 計算結果一覧表 荷重変位曲線 7.4 液状化無視 地震動タイプII 浮力無視 橋軸方向 最終震度 7.4. 橋軸直角方向 最終震度 7.5 液状化無視 地震動タイプII 浮力考慮 7.5. 橋軸方向 最終震度 7.5. 橋軸直角方向 最終震度 7.6 底版照査 設計条件 7.6. 形状寸法図 照査位置 断面力算出 液状化無視 地震動タイプII 浮力無視 液状化無視 地震動タイプII 浮力考慮 予備計算 7.7. M φ 7.7. 水平方向地盤反力係数 7.7. 地盤反力度の上限値

3 7.7.4 押込み支持力の上限値 引抜き支持力の上限値 8章 基礎バネ計算 水平方向地盤反力係数 8. 杭軸直角方向バネ定数 杭軸方向バネ定数 固有周期算定用地盤バネ定数 96

4 - - 章 設計条件. 一般事項 データファイル名 Kui_.F8F タイトル コメント. 杭の条件 杭種 施工工法 鋼管ソイルセメント杭 鋼管ソイルセメント杭 杭頭結合条件 杭先端条件 剛結 ヒンジ ヒンジ 杭の種類 杭の許容変位量 常 時 地震時 支持杭 5.0 (mm) 杭体のヤング係数 40.0 (mm) (N/mm) 杭本数 杭径 固化体径 (本) (mm) 鋼管径 外側錆代 (mm).0 (mm) 内側錆代 設計杭長 鋼管厚 材質 0.0 (mm) 0.90 上杭 (mm) 中杭 下杭 (mm).0 (mm). 使用材料および許容応力度 単位 N/mm 許容曲げ圧縮応力度σca No 許容曲げ引張応力度σta 許容せん断応力度τa 割増係数 SKK400 SKK400 SKK

5 - -.4 杭配置図 側面図 杭頭座標 No X方向 Y方向 杭本ごとの座標ではなく 各方向の座標を示す.5 地層データ 層厚 層No 層種 常 時 地震時 平均 N 値 α Eo(kN/m ) γ(kn/m) f (kn/m) DE 常 時 地震時 γ γ f fn 粘性土 粘性土 砂質土 粘性土 砂質土 砂質土 バネ定数および許容支持力 引抜力 杭軸方向バネ定数 常 Kv(kN/m) 時 4 地震時 4

6 - 許容支持力 引抜力 常 許容支持力 許容引抜力 (kn/本) 時 59 地震時(液無) 85 地震時(液有) 747 常 064 時 地震時(液無) 849 地震時(液有) 4 水平方向地盤反力係数 kh(kn/m ) ()橋軸方向 層厚 kh(kn/m ) 水平方向地盤反力係数 層No 常 時 地震時 常 時 地震時(液無) 地震時(液有) ' '' ()橋軸直角方向 層厚 kh(kn/m ) 水平方向地盤反力係数 層No 常 時 地震時 常 時 地震時(液無) 地震時(液有) ' '' 作用力 ()橋軸方向 No 荷重ケース名称 割増 係数 鉛直力 V 水平力 H モーメント M 常時 地震時(液無) 地震時(液有)

7 - 4 ()橋軸直角方向 No 荷重ケース名称 割増 係数 鉛直力 V 水平力 H モーメント M 地震時(液無) 地震時(液有) 橋軸方向 橋軸直角方向

8 - 5 - 章 安定計算. 杭軸直角方向バネ定数 ()橋軸方向 a)杭頭剛結 単位 K K K K4 常 kn/m kn/rad kn.m/rad 時 地震時(液無) 地震時(液有) ()橋軸直角方向 a)杭頭剛結 単位 K K K K4 kn/m kn/rad kn.m/rad 常 時 地震時(液無) 地震時(液有)

9 杭基礎の剛性行列.変位法による底版中心の変位と外力の関係.剛性行列要素 Azz Σ Kv cos θ K sin θ i Azx Axz Σ Kv cosθ sinθ K sinθ cosθ i Aza Aaz Σ Kv X cos θ K X sinθ K sinθ i Axx Σ Kv sin θ K cos θ i Axa Aax Σ Kv X sinθ cosθ K X sinθ cosθ K cosθ i Aaa Σ Kv X cosθ K X sinθ K K X sinθ K4 i ここに Azz 鉛直方向バネ(kN/m) Azx Axz 鉛直と水平の連成バネ(kN/m) Aza Aaz 鉛直と回転の連成バネ(kN/rad ) Axx 水平方向バネ(kN/m) Axa Aax 水平と回転の連成バネ(kN/rad ) Aaa 回転バネ(kN.m/rad) ()橋軸方向 a)杭頭剛結 )常 時 )地震時(液状化無視) )地震時(液状化考慮) ()橋軸直角方向 a)杭頭剛結 )常 時 )地震時(液状化無視)

10 - 7 )地震時(液状化考慮)

11 杭反力及び変位の計算 δzi (δz α Xi) cosθi δx sinθi δxi (δz α Xi) sinθi δx cosθi ここに PNi 杭軸方向反力(kN/本) PHi 杭軸直角方向反力(kN/本) Mti 杭頭モーメント(kN.m/本) Kvi 杭軸方向バネ定数(kN/m) Ki K4i 杭軸直角方向バネ定数(kN/m,kN/rad,,kN.m/rad) Xi 杭頭座標 θi 杭軸が鉛直軸となす角度(rad) δz 原点鉛直変位 δx 原点水平変位 α 原点回転角(rad) δzi 杭頭の杭軸方向変位 δxi 杭頭の杭軸直角方向変位 杭頭での鉛直反力Vi 及び水平反力Hiは 次式による Vi PNi cosθi PHi sinθi Hi PNi sinθi PHi cosθi 注 式中のiはi番目の杭を示す ()橋軸方向 a)杭頭剛結 ()常時 原点作用力 Vo Ho Mo = = = 原点変位 δz = δx = α = 5.48 (mm) (mm) (rad) 杭反力 No Y 本数 PN PH Mt Vi Hi δfx(mm) PNmax = 6.44 Ra = : OK PNmin = δf = 6.44 Pa = (mm) δa = (mm) : OK : OK ()地震時(液無) 原点作用力 Vo = 57. Ho = Mo = 杭反力 No Y 本数 PN 原点変位 δz = 5.08 δx = 8.6 α PH 55.9 = (mm) (mm) 4008 (rad) Mt Vi Hi 55.9 δfx(mm) 8.6

12 - 9 No Y 本数 PN PH Mt Vi Hi δfx(mm) PNmax = PNmin = δf = Ra = : OK Pa = (mm) δa = (mm) : OK : OK ()地震時(液有) 原点作用力 Vo = 57. Ho Mo = = 原点変位 δz = δx = α = 5.08 (mm).86 (mm) (rad) 杭反力 No Y 本数 PN PH Mt Vi Hi δfx(mm) PNmax = PNmin = δf = = = : OK : OK (mm) δa = 4 (mm) : OK.86 Ra Pa ()橋軸直角方向 a)杭頭剛結 ()地震時(液無) 原点作用力 Vo Ho = = Mo = 杭反力 No 原点変位 δz = δx = α X 本数 PN = PH (mm) (mm) 855 (rad) Mt Vi Hi δfx(mm) PNmax = PNmin = δf = = = : OK : OK (mm) δa = 4 (mm) : OK 5.97 Ra Pa ()地震時(液有) 原点作用力 原点変位 Vo Ho = = δz = δx = Mo = α = (mm) (mm) 8 (rad)

13 - 0 杭反力 No X 本数 PN PH Mt Vi Hi δfx(mm) PNmax = PNmin = δf = Ra Pa = = : OK : OK (mm) δa = 4 (mm) : OK

14 - - 章 断面計算. 杭体断面力 ) 橋軸方向 常時 杭頭剛結 H M 杭頭ヒンジ 杭軸直角方向バネ定数 K(kN/m) K(kN/rad) K() K4(kN.m/rad) Mt Mmax /Mmax Mt Mmax Z /Mmax S Z Mmax 地中部最大モーメント Mt 杭頭モーメント /Mmax = / max(mmax,mt)

15 - ) 橋軸方向 地震時(液無) 杭頭剛結 H M 杭頭ヒンジ 杭軸直角方向バネ定数 K(kN/m) K(kN/rad) K() K4(kN.m/rad) Mt Mmax /Mmax Mt Mmax Z /Mmax S Z Mmax 地中部最大モーメント Mt 杭頭モーメント /Mmax = / max(mmax,mt) 杭体断面力 Z δx(mm) M S δx(mm) M S

16 - ) 橋軸方向 地震時(液有) 杭頭剛結 H M 杭頭ヒンジ 杭軸直角方向バネ定数 K(kN/m) K(kN/rad) K() K4(kN.m/rad) Mt Mmax /Mmax Mt Mmax Z /Mmax S Z Mmax 地中部最大モーメント Mt 杭頭モーメント /Mmax = / max(mmax,mt) 杭体断面力 Z δx(mm) M S δx(mm) M S

17 - 4 4) 橋軸直角方向 地震時(液無) 杭頭剛結 H M 杭頭ヒンジ 杭軸直角方向バネ定数 K(kN/m) K(kN/rad) K() K4(kN.m/rad) Mt Mmax /Mmax Mt Mmax Z /Mmax S Z Mmax 地中部最大モーメント Mt 杭頭モーメント /Mmax = / max(mmax,mt) 杭体断面力 Z δx(mm) M S δx(mm) M S

18 - 5 5) 橋軸直角方向 地震時(液有) 杭頭剛結 H M 杭頭ヒンジ 杭軸直角方向バネ定数 K(kN/m) K(kN/rad) K() K4(kN.m/rad) Mt Mmax /Mmax Mt Mmax Z /Mmax S Z Mmax 地中部最大モーメント Mt 杭頭モーメント /Mmax = / max(mmax,mt) 杭体断面力 Z δx(mm) M S δx(mm) M S

19 杭体モーメント図 ) 橋軸方向 常時 杭 径 D = (mm) H = M 杭頭剛結 = 杭 長 L = 0.90 H = 杭頭ヒンジ

20 - 7 ) 橋軸方向 地震時(液無) 杭 径 D = (mm) H = 55.9 M = 杭頭剛結 杭 長 L = 0.90 H = 55.9 杭頭ヒンジ

21 - 8 ) 橋軸方向 地震時(液有) 杭 径 D = (mm) H = 55.9 M = 杭頭剛結 杭 長 L = 0.90 H = 55.9 杭頭ヒンジ

22 - 9 4) 橋軸直角方向 地震時(液無) 杭 径 D = (mm) H = 56.4 M = 杭頭剛結 杭 長 L = 0.90 H = 56.4 杭頭ヒンジ

23 - 0 5) 橋軸直角方向 地震時(液有) 杭 径 D = (mm) H = 56.4 M = 杭頭剛結 杭 -89. 長 L = 0.90 H = 56.4 杭頭ヒンジ

24 - -. 杭体応力度 鋼管ソイルセメント杭 第断面 材質 鋼管径 D = 外側錆代 断面積 800.0(mm) = 板厚.0(mm) A = 断面次モーメント I = Ys = t = 9.0(mm) 内側錆代 = (mm) 0.0(mm) (mm4) 99.0(mm) 応力度 ()橋軸方向 No 荷重名略称 着目杭 行 列 M N σc,σca (N/mm) σt,σta (N/mm) S τ,τa (N/mm) Mr Mr_L (*) (*) (*) (*) τ,τa (N/mm) Mr Mr_L 常時 地震時 (液無) 地震時 (液有) 上段がNmax 下段がNminを示す Mr_LはMrと実モーメントとの交点深度を示す (*)は ヒンジ時の断面力を採用する ただし Nは剛結時の軸力を採用する ()橋軸直角方向 No 荷重名略称 着目杭 行 列 M N σc,σca (N/mm) σt,σta (N/mm) S (*) (*) 地震時 (液無) 地震時 (液有) 上段がNmax 下段がNminを示す Mr_LはMrと実モーメントとの交点深度を示す (*)は ヒンジ時の断面力を採用する ただし Nは剛結時の軸力を採用する

25 - 第断面 材質 鋼管径 D = 外側錆代 断面積 800.0(mm) = 板厚.0(mm) A = 断面次モーメント I = Ys = t = 4.0(mm) 内側錆代 = (mm) 0.0(mm) (mm4) 99.0(mm) 応力度 ()橋軸方向 No 荷重名略称 着目杭 行 列 M N σc,σca (N/mm) σt,σta (N/mm) S τ,τa (N/mm) Mr Mr_L (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) τ,τa (N/mm) Mr Mr_L 常時 地震時 (液無) 地震時 (液有) 上段がNmax 下段がNminを示す Mr_LはMrと実モーメントとの交点深度を示す (*)は ヒンジ時の断面力を採用する ただし Nは剛結時の軸力を採用する ()橋軸直角方向 No 荷重名略称 着目杭 行 列 M N σc,σca (N/mm) σt,σta (N/mm) S (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) (*) 地震時 (液無) 地震時 (液有) 上段がNmax 下段がNminを示す Mr_LはMrと実モーメントとの交点深度を示す (*)は ヒンジ時の断面力を採用する ただし Nは剛結時の軸力を採用する 第断面 材質 鋼管径 D = 外側錆代 = 800.0(mm).0(mm) 断面積 断面次モーメント A I 板厚 t =.0(mm) 内側錆代 = 0.0(mm) = = Ys = (mm) (mm4) 99.0(mm)

26 - 応力度 ()橋軸方向 No 荷重名略称 着目杭 行 列 M N σc,σca (N/mm) σt,σta (N/mm) S τ,τa (N/mm) Mr Mr_L (*) (*) (*) (*) τ,τa (N/mm) Mr Mr_L 常時 地震時 (液無) 地震時 (液有) 上段がNmax 下段がNminを示す Mr_LはMrと実モーメントとの交点深度を示す (*)は ヒンジ時の断面力を採用する ただし Nは剛結時の軸力を採用する ()橋軸直角方向 No 荷重名略称 着目杭 行 列 M N σc,σca (N/mm) σt,σta (N/mm) S (*) (*) (*) (*) 地震時 (液無) 地震時 (液有) 上段がNmax 下段がNminを示す Mr_LはMrと実モーメントとの交点深度を示す (*)は ヒンジ時の断面力を採用する ただし Nは剛結時の軸力を採用する

27 着目点ごとの杭体応力度 ) 橋軸方向 許容応力度 地震時(液無) SKK400 曲げ圧縮σca = 曲げ圧縮σca = 軸力最大Nmax = - (N/mm ) (N/mm ) 曲げ引張σta = 曲げ引張σta = 軸力最小Nmin = 杭頭剛結 Z σcmax 杭頭ヒンジ σ(n/mm) M (N/mm ) (N/mm ) σ(n/mm) 材質 σtmax M σcmax σtmax * 現場継手不可位置 応力度が許容応力度の90%を超える位置

28 - 5 ) 橋軸方向 地震時(液有) 許容応力度 SKK400 曲げ圧縮σca = - (N/mm ) 曲げ引張σta = (N/mm ) 曲げ圧縮σca = 軸力最大Nmax = (N/mm ) 曲げ引張σta = 軸力最小Nmin = (N/mm ) 杭頭剛結 Z 杭頭ヒンジ σ(n/mm ) M σcmax σtmax σ(n/mm) 材質 M σcmax σtmax * * * 現場継手不可位置 応力度が許容応力度の90%を超える位置

29 - 6 4) 橋軸直角方向 地震時(液無) 許容応力度 SKK400 曲げ圧縮σca = - (N/mm ) 曲げ引張σta = (N/mm ) 曲げ圧縮σca = 軸力最大Nmax = (N/mm ) 曲げ引張σta = 軸力最小Nmin = (N/mm ) -5.0 杭頭剛結 Z 杭頭ヒンジ σ(n/mm ) M σcmax σtmax σ(n/mm) 材質 M σcmax σtmax * 現場継手不可位置 応力度が許容応力度の90%を超える位置

30 - 7 5) 橋軸直角方向 地震時(液有) 許容応力度 SKK400 曲げ圧縮σca = - (N/mm ) 曲げ引張σta = (N/mm ) 曲げ圧縮σca = 軸力最大Nmax = (N/mm ) 曲げ引張σta = 軸力最小Nmin = (N/mm ) 杭頭剛結 Z 杭頭ヒンジ σ(n/mm ) M σcmax σtmax σ(n/mm) 材質 M σcmax σtmax * 現場継手不可位置 応力度が許容応力度の90%を超える位置

31 - 8-4章 基礎杭計算結果一覧表 ()橋軸方向 荷重ケースNo. 略称 原点作用力 Vo Ho Mo 地震時 (液無) 常時 地震時 (液有) kn kn kn.m mm mm rad 原点変位 δx δz α δf, δa mm 鉛直反力 PNmax, Ra PNmin, Pa kn kn 水平反力 PH kn kn.m kn.m 杭作用モーメント 杭頭 Mt 地中部 Mm 杭体応力度 上 杭 N/mm N/mm N/mm σc,σca σt,σta τ, τa 判定 OK 杭 杭 種 鋼管ソイルセメント杭 径 固化体径 φ = (mm) 杭 鋼管径 φ = (mm) 長 L = 0.90 鋼管厚 t = OK OK 9.0 (mm)

32 - 9 ()橋軸直角方向 荷重ケースNo. 略称 地震時 (液無) 原点作用力 Vo Ho Mo 地震時 (液有) kn kn kn.m mm mm rad 原点変位 δx δz α δf, δa mm 鉛直反力 PNmax, Ra PNmin, Pa kn kn 水平反力 PH kn kn.m kn.m 杭作用モーメント 杭頭 Mt 地中部 Mm 杭体応力度 上 杭 N/mm N/mm N/mm σc,σca σt,σta τ, τa OK OK 判定 杭 種 鋼管ソイルセメント杭 杭 径 固化体径 φ = (mm) 鋼管径 φ = (mm) 杭 長 L 鋼管厚 t = = (mm)

33 - 0-5章 予備計算 5. 水平方向地盤反力係数 杭外径 D = E = 0 (kn/m) I = 5699 (m 4) 杭体ヤング係数 杭体断面二次モーメント 杭の特性値(換算載荷幅算出) 常時 地震時 β = β = 水平抵抗に関する 地盤の深さ 常時 地震時 β = β = (m -) (m -) = (kn/m ) (地震時) =.58 = (地震時) 55.6 (kn/m ) (地震時) 地震時BH算出時のα Eoの取扱い 常時 層厚 α Eo (kn/m) 層No kh (kn/m) DE 常 時 地震時 常 時 地震時 常 時 地震時(液無) 地震時(液有) ' ''

34 杭軸方向鉛直バネ定数 杭 工 種 鋼管ソイルセメント杭 法 鋼管ソイルセメント杭工法 a = (L/Dsc) 0.5 =.860 Asp : 鋼管の純断面積 = (m ) (kn/m ) (m ) Esc : ソイルセメントの変形係数 = L : 杭長 = (kn/m ) Dsc : 杭径(固化体径) Esp : 鋼管のヤング係数 Asc : 固化体の純断面積 = 0 = =.0000 Kv = 4 (kn/m)

35 許容支持力 引抜力の計算 )杭の諸元 杭 種 鋼管ソイルセメント杭 工 法 設計杭長 鋼管ソイルセメント杭 L = 突出杭長 杭の種類 Lo = 支持杭 φ000.0 (mm) 現地盤面から上を示す )許容支持力の計算 Ru = qd Ap U Σ(Li fi) Ru = qd Ap U Σ(Li fi DEi) (常 時), (地震時(液無)) (地震時(液有)) Ra 杭頭における杭の軸方向許容押込み支持力 n 安全率.0 (常 時).0 (地震時) γ 安全率の補正係数 =.0 Ru 地盤から決まる杭の極限支持力 qd 杭先端で支持する単位面積当りの極限支持力度 (kn/m ) qd = 50 N ( 7500) = 砂層 = 7500 (kn/m ) Ap 杭先端面積 (m ) U 杭の周長 U = π.0000 =.4 Li 層厚 fi 層の最大周面摩擦力度(kN/m ) DEi 土質定数の低減係数 地震時のみ Ws 杭で置き換えられる部分の土の有効重量 Ws = Ap Σ(γi Li) γi 土の有効単位重量(kN/m ) 周面摩擦力および杭で置き換えられる部分の土の有効重量 常 時 層 No 土質 粘性 粘着力 (kn/m) 層厚 Li γi (kn/m) 粘性 粘性 粘性 砂質 粘性 砂質 砂質 計 平均 N値 Ws 0.5 fi (kn/m) Li fi (kn/m) 40.0

36 - 地震時(液無) 層 No 土質 粘性 平均 N値 粘着力 (kn/m) 層厚 Li γi (kn/m) 粘性 粘性 粘性 砂質 粘性 砂質 砂質 計 Ws fi (kn/m) 0.5 Li fi (kn/m) 40.0 地震時(液有) 層 No 土質 粘性 平均 N値 粘着力 (kn/m) 層厚 Li γi (kn/m) 粘性 粘性 粘性 砂質 粘性 砂質 砂質 計 Ws fi (kn/m) Li fi DEi (kn/m) DEi 地盤から決まる極限支持力 常 時 Ru = qd Ap U Σ(Li fi) = 地震時(液無) Ru = qd Ap U Σ(Li fi) = = = 660 地震時(液有) Ru = qd Ap U Σ(Li fi DEi) = = 596 W 杭の有効重量 ()内は地震時を示す W = Σ(W L Wo Lo) = 78.( 78.) W 水中部単位長重量 (kn/m) = 上杭 9.8 L 水中部杭長 = 8.000( 8.000) Wo 水位上部単位長重量(kN/m) = 6.89 Lo 水位上部杭長 = ( ) 中杭 9. 下杭 (.000) (0.900) 5.75 ( ) ( )

37 - 4 許容支持力 )許容引抜力の計算 Pu = U Σ(Li fi) (常 時), (地震時(液無)) Pu = U Σ(Li fi DEi) (地震時(液有)) Pa 杭頭における杭の軸方向許容引抜力 n 安全率 6.0 (常 時).0 (地震時) Pu 地盤から決まる杭の極限引抜力 Pu = = 07 Pu =.4 Pu = = 99.7 = W 杭の有効重量 (常 時) (地震時(液無)) (地震時(液有)) (常 時) (地震時) 許容引抜力 4)計算結果一覧 (kn/本) 常 許容支持力 許容引抜力 時 59 地震時(液無) 85 地震時(液有) 747 常 064 時 地震時(液無) 849 地震時(液有) 4

38 - 5-6章 杭頭結合計算 6. 設計条件 )杭頭結合方法および諸元 結合方法 方法B 杭 種 鋼管ソイルセメント杭 (材質 ) 杭 板 径 φ = 厚 t = (mm) 9.0 (mm) 材 料 フーチングコンクリート設計基準強度 補強鉄筋材質 σck = (N/mm ) SD45 )杭頭部形状図 )杭頭作用力 橋軸方向 case 荷重名略称 割増 係数 鉛直反力 PNmax PNmin 水平反力 PHmax モーメント 水平端部 :杭頭 :地中部 SW 常時 地震時(液無) 地震時(液有) SWは下記算出に用いるモーメント :杭頭 :地中部 を示す 仮想鉄筋コンクリート断面の応力度 橋軸直角方向 case 荷重名略称 割増 係数 鉛直反力 PNmax PNmin 水平反力 PHmax 水平端部 モーメント :杭頭 :地中部 SW 地震時(液無) 地震時(液有) SWは下記算出に用いるモーメント :杭頭 :地中部 を示す 仮想鉄筋コンクリート断面の応力度

39 杭頭とフーチング結合部の応力度照査 ()押込み力に対する照査 )フーチングコンクリートの垂直支圧応力度 PNmax 軸方向最大押込み力 (N) D 杭外径 = (mm) 橋軸方向 case PNmax 荷重名略称 σcv (N/mm) σcva (N/mm) 判定 常時 OK 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK 橋軸直角方向 case PNmax 荷重名略称 σcv (N/mm) σcva (N/mm) 判定 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK )フーチングコンクリートの押抜きせん断応力度 h 垂直方向の押抜きせん断に抵抗するフーチングの有効厚さ = 400 (mm) 橋軸方向 case PNmax 荷重名略称 τv (N/mm) τa (N/mm) 判定 常時 OK 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK 橋軸直角方向 case PNmax 荷重名略称 τv (N/mm) τa (N/mm) 判定 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK ()水平力および曲げモーメントに対する照査 )フーチングコンクリートの水平支圧応力度 PHmax 軸直角方向力 (N) L 杭の埋込み長 = 00 (mm)

40 - 7 橋軸方向 case 荷重名略称 常時 PHmax σch (N/mm) σcha (N/mm) 判定 OK 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK 橋軸直角方向 case 荷重名略称 PHmax σch (N/mm) σcha (N/mm) 判定 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK )フーチング端部の杭に対する水平方向の押抜きせん断応力度 PH 水平端部杭の軸直角方向力 (N) h 水平方向の押抜きせん断力に抵抗するフーチングの有効厚さ = 600 (mm) 橋軸方向 case 荷重名略称 常時 PH τh (N/mm) τa (N/mm) 判定 OK 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK 橋軸直角方向 case 荷重名略称 PH τh (N/mm) τa (N/mm) 判定 地震時(液無) OK 地震時(液有) OK

41 仮想鉄筋コンクリート断面照査 )断面 杭外径 D 仮想RC断面直径 内径 = 80 (mm) Do = Ro = 00 (mm) (mm) )鉄筋 段 鉄筋 かぶり(mm) As(cm) 種類 D - 4 (@ 9) 中詰め補強鉄筋 D - 0 (@ 79) 中詰め補強鉄筋 ΣAs = 49.45(cm ) )仮想鉄筋コンクリート断面の照査 橋軸方向 断面力 No 荷重名略称 中立軸 応力度 (N/mm) 許容値 (N/mm) X (cm) σc σs σca σsa 軸力 判定 M N 常時 Nmax Nmin OK OK 地震時 (液無) Nmax Nmin OK OK 地震時 (液有) Nmax Nmin OK OK 橋軸直角方向 断面力 No 荷重名略称 中立軸 応力度 (N/mm) 許容値 (N/mm) X (cm) σc σca σsa 軸力 判定 M N σs 地震時 (液無) Nmax Nmin OK OK 地震時 (液有) Nmax Nmin OK OK 4)必要鉄筋量の照査 鉄筋量 ΣAs = (cm ) 必要鉄筋量 Asr = 9.7 (cm ) OK

42 杭頭補強鉄筋の定着長 L Lo 0 d L Lo 埋込み長 (mm) 鉄筋の定着長 (mm) σsa τoa 鉄筋の許容引張応力度 = 0 (N/mm ) 許容付着応力度 =.800 (N/mm ) Ast u 杭頭補強鉄筋 断面積 (mm ) 周長 (mm) d 段 d (mm) u (mm) 径 (mm) Ast(mm) Lo (mm) L (mm) フーチング下面主鉄筋中心位置よりLを確保する

43 杭頭補強鉄筋溶接部のせん断応力度による溶接長 τsa すみ肉溶接の許容せん断応力度 = (N/mm ) σsa 補強鉄筋の許容引張応力度 Ast 杭頭補強鉄筋( D )本の断面積 = = 0 (N/mm ) 794. (mm ) λ Ls すみ肉溶接の脚長 (mm) すみ肉溶接長 (mm) 溶接脚長 λ (mm) 溶接長 Ls (mm)

44 - 4-7章 レベル地震時の照査 7. 設計条件. 基本条件 検討ケース 地震動タイプI 地震動タイプII 浮力無視 浮力考慮 浮力無視 浮力考慮 液状化無視 液状化考慮 慣性力の向き 正方向 正方向 地盤種別 計算分割数 I種地盤 00 Y-U,Y-Y'区間の低減率 /0000. 杭基礎 杭頭条件 橋軸方向 橋軸直角方向 剛結 杭先端条件 杭種 ヒンジ 鋼管ソイルセメント杭 杭本数 杭径 (本) D =.0000 設計杭長 設計極限押込力 L = PNu = 液状化無視 引抜力 PNu = PTu = 液状化考慮 液状化無視 浮力無視 PTu = PTu = 液状化無視 浮力考慮 液状化考慮 浮力無視 杭軸方向バネ定数 PTu = 液状化考慮 浮力考慮 KvE = 4.00 (kn/m). 単杭および群杭に関する補正係数 群杭による補正係数 砂質土 ηk = ηp αp =.500 ηp αp =.500 粘性土 橋軸方向 橋軸直角方向 ηk = ηp =.000 単杭による補正係数 砂質土 αk =.500 αp =.000 粘性土 αk =.500 αp =.500 ( N) αp =.000 (N

45 地盤データ 浮力無視 No 層種 層厚 受働土圧強度pp(kN/m ) 平均 N値 層上面 層下面 低減 係数 DE 地盤反力係数kHE (kn/m ) 液状化無視 着目点 ピッチ 液状化考慮 粘性土 粘性土 砂質土 粘性土 砂質土 砂質土 耐震設計上の地盤面 第 層上面 液状化無視時 第 層上面 液状化考慮時 地盤反力係数KHEは低減係数DEを乗じた値 浮力考慮 No 層種 層厚 受働土圧強度pp(kN/m ) 平均 N値 層上面 層下面 低減 係数 DE 地盤反力係数kHE (kn/m ) 液状化無視 着目点 ピッチ 液状化考慮 粘性土 粘性土 砂質土 粘性土 砂質土 砂質土 耐震設計上の地盤面 第 層上面 液状化無視時 第 層上面 液状化考慮時 地盤反力係数KHEは低減係数DEを乗じた値 5. 杭本体データ 外側錆代 = 内側錆代 杭の単位長さ当り重量 鋼管厚 (mm) = w =.0 (mm) 0.0 (mm) 6.89 (kn/m) No 区間長 降伏応力度 (N/mm) 杭頭補強鉄筋 仮想RC断面直径 内径 No 径(mm) D D 本数 Do = Ro = 00 (mm) (mm) かぶり(mm) 補強鉄筋 4 50 中詰め補強鉄筋 0 50 中詰め補強鉄筋

46 - 4 M-φ 浮力無視 軸力 = 死荷重時軸力 No 区間長 曲げモーメント My Mp 曲率(/m) φy 仮想RC断面My (軸力 0.0) φy 杭頭仮想鉄筋コンクリート断面My 杭体My 浮力考慮 軸力 = 8.4 死荷重時軸力 No 区間長 曲げモーメント My Mp 曲率(/m) φy 仮想RC断面My (軸力 0.0) φy 杭頭仮想鉄筋コンクリート断面My 杭体My 杭配置 杭頭座標 No X方向 Y方向 杭本ごとの座標ではなく 各方向の座標を示す

47 作用力 死荷重時上部工反力 橋脚躯体重量 Rd Wp = = 底版下面からWp重心位置までの高さ 慣性力を考慮する底版および上載土重量 yp WF = = 底版下面からWF重心位置までの高さ 浮力無視 yf =.50 Up = = WF + Ws Hd = = 407. 死荷重時に底版下面中心に作用するモーメント Hd Md = = 橋軸直角方向 橋軸方向 = = 59. 橋軸直角方向 死荷重時に底版下面中心に作用する鉛直力 Md Vo 底版下面から水位までの高さ 脚柱に作用する浮力 底版および上載土重量 浮力を含む 死荷重時に底版下面に作用する水平力 浮力考慮 底版下面から水位までの高さ =.500 橋軸方向 脚柱に作用する浮力 底版および上載土重量 浮力を含む Up WF + Ws = = 40.6 死荷重時に底版下面に作用する水平力 Hd Hd = = 橋軸方向 橋軸直角方向 死荷重時に底版下面中心に作用するモーメント Md Md = = 橋軸方向 橋軸直角方向 死荷重時に底版下面中心に作用する鉛直力 Vo = 橋軸方向 橋軸直角方向 単位 タイプI タイプII タイプI タイプII Cz khco khp khg 橋脚の終局水平耐力 大きな余裕がない 大きな余裕がない 大きな余裕がある 大きな余裕がある Wu kn yu m ここに Cz khco 設計水平震度 khp 基礎の設計に用いる設計水平震度 khg Wu 地盤面における設計水平震度 当該橋脚が支持する上部構造部分の重量 yu 底版下面から上部構造慣性力作用位置までの高さ

48 計算結果一覧表 液状化無視 地震動タイプII 浮力無視 () 橋軸方向 水平震度 kh = 単位 ()杭 最大曲げモーメント Mmax kn.m 降伏曲げモーメント My kn.m 条件 条件 抽出条件 発生深さ 基 礎 の 耐 力 照 査 ()杭 m 杭体区間 Mmax My Mmax My 判定 降伏していない杭がある 杭頭最大鉛直反力 PN kn 押込み支持力の上限値 PNu kn OK PN PNu 判定 押込み支持力の上限値に達しない OK 以上のように 基礎は降伏に達しない 最大曲げモーメントの抽出条件 条件 全範囲 杭頭から杭先端まで の杭体曲げモーメントMがMy未満のとき M My が最大となる位置 条件 My M Mpとなる範囲があるとき 他の範囲ではM My My M Mpとなる範囲を対象として M Mp が最大となる位置 条件4 Mp Mとなる範囲があるとき 他の範囲ではM Mp M Mpとなる最上部 底版の照査 曲げに対する照査 押込み側底版先端 からの距離 作用曲げモーメント 降伏曲げモーメント 釣合鉄筋量 (cm) 判 定

49 - 46 () 橋軸直角方向 水平震度 kh =.480 単位 ()杭 ()杭 最大曲げモーメント Mmax kn.m 降伏曲げモーメント My kn.m 条件 条件 抽出条件 発生深さ 基 礎 の 耐 力 照 査 m 杭体区間 Mmax My Mmax My 判定 降伏していない杭がある 杭頭最大鉛直反力 PN kn 押込み支持力の上限値 PNu kn OK PN PNu 判定 押込み支持力の上限値に達しない OK 以上のように 基礎は降伏に達しない 最大曲げモーメントの抽出条件 条件 全範囲 杭頭から杭先端まで の杭体曲げモーメントMがMy未満のとき M My が最大となる位置 条件 My M Mpとなる範囲があるとき 他の範囲ではM My My M Mpとなる範囲を対象として M Mp が最大となる位置 条件4 Mp Mとなる範囲があるとき 他の範囲ではM Mp M Mpとなる最上部 底版の照査 曲げに対する照査 押込み側底版先端 からの距離 作用曲げモーメント 降伏曲げモーメント 釣合鉄筋量 (cm) 判 定 せん断に対する照査 はりとしての照査 押込み側底版先端 からの距離 作用せん断力 せん断耐力 判 定

50 - 47 液状化無視 地震動タイプII 浮力考慮 () 橋軸方向 水平震度 kh = 単位 ()杭 最大曲げモーメント Mmax kn.m 降伏曲げモーメント My kn.m 条件 条件 抽出条件 発生深さ 基 礎 の 耐 力 照 査 ()杭 m 杭体区間 Mmax My Mmax My 判定 降伏していない杭がある 杭頭最大鉛直反力 PN kn 45.0 押込み支持力の上限値 PNu kn OK PN PNu 判定 押込み支持力の上限値に達しない OK 以上のように 基礎は降伏に達しない 最大曲げモーメントの抽出条件 条件 全範囲 杭頭から杭先端まで の杭体曲げモーメントMがMy未満のとき M My が最大となる位置 条件 My M Mpとなる範囲があるとき 他の範囲ではM My My M Mpとなる範囲を対象として M Mp が最大となる位置 条件4 Mp Mとなる範囲があるとき 他の範囲ではM Mp M Mpとなる最上部 底版の照査 曲げに対する照査 押込み側底版先端 からの距離 作用曲げモーメント 降伏曲げモーメント 釣合鉄筋量 (cm) 判 定

51 - 48 () 橋軸直角方向 水平震度 kh =.480 単位 ()杭 ()杭 最大曲げモーメント Mmax kn.m 降伏曲げモーメント My kn.m 条件 条件 抽出条件 発生深さ 基 礎 の 耐 力 照 査 m 杭体区間 Mmax My Mmax My 判定 降伏していない杭がある 杭頭最大鉛直反力 PN kn 押込み支持力の上限値 PNu kn OK PN PNu 判定 押込み支持力の上限値に達しない OK 以上のように 基礎は降伏に達しない 最大曲げモーメントの抽出条件 条件 全範囲 杭頭から杭先端まで の杭体曲げモーメントMがMy未満のとき M My が最大となる位置 条件 My M Mpとなる範囲があるとき 他の範囲ではM My My M Mpとなる範囲を対象として M Mp が最大となる位置 条件4 Mp Mとなる範囲があるとき 他の範囲ではM Mp M Mpとなる最上部 底版の照査 曲げに対する照査 押込み側底版先端 からの距離 作用曲げモーメント 降伏曲げモーメント 釣合鉄筋量 (cm) 判 定 せん断に対する照査 はりとしての照査 押込み側底版先端 からの距離 作用せん断力 せん断耐力 判 定

52 荷重変位曲線 水平震度 変位曲線 液状化無視 地震動タイプII 浮力無視 () 橋軸方向 αi 水平 震度 水平力 上部構造 慣性力作用 位置の変位 極限支持力 杭本体状態 押込側 杭列数 引抜側 杭列数 () () 基礎耐力 備 考 降伏 / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ 断面照査時 せん 断 極限支持力 全杭列中 極限支持力に達している杭列数を示す 杭本体状態 () 最前列の杭 () 列目以降の杭 降伏前の状態 降伏 終局 4 塑性ヒンジ発生

53 - 50 () 橋軸直角方向 αi 水平 震度 水平力 上部構造 慣性力作用 位置の変位 極限支持力 杭本体状態 押込側 杭列数 引抜側 杭列数 () () 基礎耐力 備 考 降伏 / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ 4 断面照査時 せん 断 極限支持力 全杭列中 極限支持力に達している杭列数を示す 杭本体状態 () 最前列の杭 降伏前の状態 降伏 終局 () 列目以降の杭 4 塑性ヒンジ発生

54 - 5 液状化無視 地震動タイプII 浮力考慮 () 橋軸方向 αi 水平 震度 水平力 上部構造 慣性力作用 位置の変位 極限支持力 杭本体状態 押込側 杭列数 引抜側 杭列数 () () 基礎耐力 備 考 降伏 / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ / 0/ 断面照査時 せん 断 極限支持力 全杭列中 極限支持力に達している杭列数を示す 杭本体状態 () 最前列の杭 () 列目以降の杭 降伏前の状態 降伏 終局 4 塑性ヒンジ発生

55 - 5 () 橋軸直角方向 αi 水平 震度 水平力 上部構造 慣性力作用 位置の変位 極限支持力 杭本体状態 押込側 杭列数 引抜側 杭列数 () () 基礎耐力 備 考 降伏 / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ / 4 0/ 4 断面照査時 せん 断 極限支持力 全杭列中 極限支持力に達している杭列数を示す 杭本体状態 () 最前列の杭 降伏前の状態 降伏 終局 () 列目以降の杭 4 塑性ヒンジ発生

56 液状化無視 地震動タイプII 浮力無視 7.4. 橋軸方向 最終震度 設計荷重 水平震度 鉛直力 V 水平力 H = Rd + Wp - Up + Ws + WF' = = 59. = (Wu + Wp) khp + WF khg khi/(cz khco) + Hd = ( ) / = 79.0 モーメント M = (Wu yu + Wp yp) khp + WF khg khi/(cz khco) yf + Md = ( ) / = 底版下面中心における変位 変位量 水平変位 40 鉛直変位 8 回転変位(rad) 杭反力 押込み支持力の上限値 PNu = 引抜き支持力の上限値 PTu = 杭列 鉛直反力 水平反力 モーメント 杭頭座標 杭本数 杭反力分 底版前面負担分 合計 59.0

57 - 54 杭 地盤データ (()杭)

58 - 55 前面地盤状態 深さ 区間長 地盤反力係数(kN/m) 死荷重時 設計荷重時 前面地盤の水平地盤 反力度の上限値(kN/m) 層上面 層下面 M φ関係 深さ 区間長 My φy(/m) Mp φy'(/m) 杭頭仮想鉄筋コンクリート断面 My = 65.6

59 - 56 杭地中部変位 断面力 (()杭) 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力

60 - 57 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力

61 - 58 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力

62 - 59 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力 杭体状態 : M My : My M Mp 4 : Mp M

63 - 60 前面地盤反力度 深さ (()杭) 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

64 - 6 深さ 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

65 - 6 深さ 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

66 - 6 深さ 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

67 - 64 杭 地盤データ (()杭)

68 - 65 前面地盤状態 深さ 区間長 地盤反力係数(kN/m) 死荷重時 設計荷重時 前面地盤の水平地盤 反力度の上限値(kN/m) 層上面 層下面 M φ関係 深さ 区間長 My φy(/m) Mp φy'(/m) 杭頭仮想鉄筋コンクリート断面 My = 65.6

69 - 66 杭地中部変位 断面力 (()杭) 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力

70 - 67 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力

71 - 68 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力

72 - 69 深さ 水平変位 曲げモーメント 杭体 状態 せん断力 杭体状態 : M My : My M Mp 4 : Mp M

73 - 70 前面地盤反力度 深さ (()杭) 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

74 - 7 深さ 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

75 - 7 深さ 地盤反力度 (kn/m) 弾性= 塑性= 地盤反力度の 上限値(kN/m )

目次 章 設計条件. 一般事項. 杭の条件. 使用材料および許容応力度. 杭配置図 側面図.5 地層データ.6 バネ定数および許容支持力 引抜力.7 作用力 章 安定計算. 杭軸直角方向バネ定数. 杭基礎の剛性行列. 杭反力及び変位の計算 5 7. 負の周面摩擦力に対する検討 章 断面計算. 杭体断

目次 章 設計条件. 一般事項. 杭の条件. 使用材料および許容応力度. 杭配置図 側面図.5 地層データ.6 バネ定数および許容支持力 引抜力.7 作用力 章 安定計算. 杭軸直角方向バネ定数. 杭基礎の剛性行列. 杭反力及び変位の計算 5 7. 負の周面摩擦力に対する検討 章 断面計算. 杭体断 基礎の設計サンプルデータ 詳細出力例 Kui_ 場所打ち杭サンプルデータ 目次 章 設計条件. 一般事項. 杭の条件. 使用材料および許容応力度. 杭配置図 側面図.5 地層データ.6 バネ定数および許容支持力 引抜力.7 作用力 章 安定計算. 杭軸直角方向バネ定数. 杭基礎の剛性行列. 杭反力及び変位の計算 5 7. 負の周面摩擦力に対する検討 章 断面計算. 杭体断面力. 杭体モーメント図 9.

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