3 鉄筋コンクリート造擁壁の構造計算例 逆 T 型 ( 粘性土 ):H=5.0m タイプ 56
目次 章設計条件... 59. 適用基準... 59. 形式... 59.3 形状寸法... 59.4 地盤条件... 59.5 使用材料... 60.6 土砂... 60.7 載荷荷重... 6.8 その他荷重... 6.9 浮力... 6.0 土圧... 6. 水圧... 63. 基礎の条件... 63.. 許容せん断抵抗算出用データ... 63.3 安定計算の許容値及び部材の許容応力度... 63.3. 安定計算の許容値... 63.3. 部材の許容応力度... 63 章安定計算... 65. 水位を考慮しないブロックデータ... 65. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による 水平力... 66.3 地表面の載荷荷重, 雪荷重... 67.4 土圧 水圧... 68.5 作用力の集計... 69.6 安定計算結果... 7.6. 転倒に対する安定... 7.6. 滑動に対する安定... 7.6.3 支持に対する照査... 7 3 章竪壁の設計... 73 3. 竪壁基部の設計... 73 3.. 水位を考慮しないブロックデータ... 73 3.. 躯体自重, その他荷重... 73 3..3 土圧 水圧... 74 3..4 断面力の集計... 75 3..5 断面計算 ( 許容応力度法 )... 76 3. 竪壁変化位置 [] の設計... 78 3.. 水位を考慮しないブロックデータ... 78 3.. 躯体自重, その他荷重... 78 3..3 土圧 水圧... 79 3..4 断面力の集計... 80 3..5 断面計算 ( 許容応力度法 )... 8 57
3.3 竪壁定着位置 [] の設計... 83 3.3. 水位を考慮しないブロックデータ... 84 3.3. 躯体自重, その他荷重... 84 3.3.3 土圧 水圧... 84 3.3.4 断面力の集計... 86 3.3.5 断面計算 ( 許容応力度法 )... 87 4 章つま先版の設計... 89 4. 照査位置 [] の設計... 89 4.. 水位を考慮しないブロックデータ... 89 4.. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による... 90 4..3 地盤反力... 90 4..4 断面力の集計... 9 4..5 断面計算 ( 許容応力度法 )... 9 5 章かかと版の設計... 94 5. 照査位置 [] の設計... 94 5.. 水位を考慮しないブロックデータ... 94 5.. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による... 95 5..3 地表面の載荷荷重, 雪荷重... 95 5..4 地盤反力... 96 5..5 断面力の集計... 97 5..6 断面計算 ( 許容応力度法 )... 98 5. 照査位置 [] の設計... 00 5.. 水位を考慮しないブロックデータ... 00 5.. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による... 0 5..3 地表面の載荷荷重, 雪荷重... 0 5..4 地盤反力... 0 5..5 断面力の集計... 03 5..6 断面計算 ( 許容応力度法 )... 04 5.3 照査位置 [3] の設計... 05 5.3. 水位を考慮しないブロックデータ... 05 5.3. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による... 06 5.3.3 地表面の載荷荷重, 雪荷重... 06 5.3.4 地盤反力... 07 5.3.5 断面力の集計... 08 5.3.6 断面計算 ( 許容応力度法 )... 09 58
550 5 50 300 8 58 5 800 :0.048 4 700 章設計条件. 適用基準 ぎょうせい 宅地防災マニュアルの解説平成 0 年 5 月. 形式 逆 T 型 -A( 直接基礎 ).3 形状寸法 300 4 576 3 750 50 Hf=0.800 [ 単位 :mm] 5 00 奥行方向幅 ( ブロック長 ) B = 5000(mm).4 地盤条件 地震規模 : 大規模地域区分 : A 地盤種別 : II 種 地盤種別の判定 T G = 4Σ Hi Vsi = 0.000 ( TG< 0.) ここに T G : 地盤の特性値 (s) Hi : i 番目の地層の厚さ Vsi : i 番目の地層の平均せん断弾性波速度 (m/s) 粘性土の場合 Vsi=00Ni /3 ( Ni 5) 59
砂質土の場合 Vsi=80Ni /3 ( Ni 50) Ni : 標準貫入試験によるi 番目の地層の平均 N 値 N 値が0の場合はVsi=50m/s, Vsi< 50m/sの時はVsi=50m/s i : 当該地盤が地表面から耐震設計上の基礎面までn 層に区分されるときの地表面からi 番目の地層の番号 地層番号 層種 層厚 Hi 平均 N 値 Vsi (m/s) 砂質土 0.000 50.0 94.73.5 使用材料 コンクリート 竪壁 ( 鉄筋コンクリート ):σck = (N/mm ) 底版 ( 鉄筋コンクリート ):σck = (N/mm ) 鉄筋 種類 : SD95 内部摩擦角 背面土砂 : 0.00 ( 度 ) 単位体積重量 躯体鉄筋コンクリート 4.000 (kn/m 3 ) 水 躯体浮力算出用 9.800 土砂浮力算出用 9.000 土砂湿潤重量飽和重量 背面 6.000 6.800 前面 6.000 6.800 設計水平震度 Kh = 0.5.6 土砂 () 背面土砂形状 擁壁天端と地表面始点のレベル差 0.000 土圧を考慮しない高さ Hr 0.000 60
() 前面土砂形状 [] 常時 HF=0.800 高さ 安定計算 水平力 つま先版の設計時 0.800 無視無視無視 [] 大地震時 HF=0.800 高さ 安定計算 水平力 つま先版の設計時 0.800 無視無視無視.7 載荷荷重 [] 常時 6
番号 載荷位置 載荷幅 荷重強度 (kn/m ) 始端側 終端側 有効な検討 安定 竪壁 底版 0.000 0.000 0.000 [] 大地震時 番号 載荷位置 載荷幅 荷重強度 (kn/m ) 始端側 終端側 有効な検討 安定 竪壁 底版 0.000 0.000 0.000.8 その他荷重 考慮しない.9 浮力 浮力を考慮しない.0 土圧 土圧係数 荷重状態 安定計算土圧係数 断面計算土圧係数 常時 0.50000 0.50000 土圧の作用面の壁面摩擦角 ( 度 ) 荷重状態 主働土圧 安定計算時断面計算時 切土 受働土圧 常時 0.000 3.333 安定計算時の土圧の仮想背面は かかと端 ( かかとから鉛直に伸ばした線 ) 安定計算時の土圧作用面が鉛直面となす角度 0.000 ( 度 ) 6
竪壁設計時の土圧作用面が鉛直面となす角度.76 ( 度 ) 水位以下の土圧算出時の地震時慣性力は設計水平震度を適用. 水圧 静水圧の取扱い 荷重状態 背面 前面 常時無視無視 地震時無視無視. 基礎の条件.. 許容せん断抵抗算出用データ 照査に用いる底版幅 全幅 基礎底面と地盤との間の付着力 CB (kn/m ) 0.000 基礎底面と地盤との間の摩擦係数 μ 0.364.3 安定計算の許容値及び部材の許容応力度.3. 安定計算の許容値 荷重状態 許容偏心量 e B / B 滑動安全率 許容支持力度 (kn/m ) 常時 /6.500 00.000 大地震時 /.000 600.000 ここに B : 基礎幅 e B : 荷重の偏心量, ただし e B =M B /V M B : 基礎底面に作用するモ-メント V : 基礎底面に作用する鉛直荷重.3. 部材の許容応力度 () 鉄筋コンクリート部材 ) 竪壁 ( 水中部材 ) (N/mm ) 荷重状態 コンクリートの圧縮応力度 σ ca 鉄筋の引張応力度 σ sa τ a せん断応力度 τ a 常時 7.000 95.000 0.700.600 大地震時.000 95.000.00 3.00 63
) 底版 ( 水中部材 ) (N/mm ) 荷重状態 コンクリートの圧縮応力度 σ ca 鉄筋の引張応力度 σ sa τ a せん断応力度 τ a 常時 7.000 95.000 0.700.600 大地震時.000 95.000.00 3.00 ここに τ a : コンクリ-トのみでせん断力を負担する場合のせん断応力度 τ a : 斜引張鉄筋と協同して負担する場合のせん断応力度 64
章安定計算. 水位を考慮しないブロックデータ () 躯体自重 ) ブロック割り 3 09 76 8 4 5 ) 自重 重心 区分 3 4 5 6 7 8 9 0 計算式幅 高さ 奥行 0.300 5.50.000 / 0.50 5.50.000 0.800 0.550.000 / 4.300 0.50.000 4.300 0.300.000 0.550 0.03.000 -/ 0.550 0.03.000 -/ 0.03 0.03.000 0.544 0.550.000 -/ 0.06 0.550.000 -/ 0.544 0.550.000 体積 Vi(m 3 ).575 0.656 0.440 0.538.90 0.08-0.009-0.00 0.99-0.007-0.50 重心位置 Xi 0.400 0.633 0.400.33.950.075 0.983.339.046 0.783.37 Yi 3.75.300 0.75 0.383 0.50 0.534 0.59 0.539 0.85 0.733 0.97 Vi Xi Vi Yi 備考 0.630 0.46 0.76.00 3.805 0.09-0.009-0.00 0.33-0.006-0.70 5.00.509 0. 0.06 0.94 0.009-0.005 0.000 0.47-0.005-0.37 Σ 4.650 6.375 7.40 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 6.375/ 4.650 =.37 YG = Σ(Vi Yi)/ΣVi = 7.40/ 4.650 =.536 () 背面土砂 ) ブロック割り 4 5 3 65
) 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi(m 3 ) 重心位置 Xi Yi Vi Xi Vi Yi 備考 3 4 5 / 3.750 0.8.000 / 0.576 0.58.000 3.750 0.58.000 / 0.4 4.700.000 4.36 4.700.000 0.409 0.68.8 0.56 0.333 3.850.58 3.5 0.699.937 0.445 0.906 0.809 4.33 3.450.574 0.94 7.039 0.368 59.76 0.8 0.5.766.6 70.49 Σ 3.68 68.89 74.475 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 68.89/ 3.68 =.97 YG = Σ(Vi Yi)/ΣVi = 74.475/ 3.68 = 3.53. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による 水平力 () 自重による作用力 [] 常時 位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000 4.650 =.593.37 土砂 ( 背面 ) 6.000 3.68 = 377.888.97 合計 489.48.564 [] 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000 4.650 =.593.37 土砂 ( 背面 ) 6.000 3.68 = 377.888.97 合計 489.48.564 位置 水平力 H = W kh Y 躯体 ( 鉄筋 ).593 0.5 = 7.898.536 土砂 ( 背面 ) 377.888 0.5 = 94.47 3.53 合計.370.784 66
.3 地表面の載荷荷重, 雪荷重 N = (q+q) L 水平力 H = N kh ここに q : 載荷荷重強度 L : 載荷荷重長さ kh : 設計水平震度,kH = 0.50( 大規模 ) X : つま先位置から合力作用点までの距離 Y : 底版底面から合力作用点までの距離 [] 常時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N 水平力 H X Y 0.000 0.000 4.550 45.500.85 [] 大地震時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N 水平力 H X Y 0.000 0.000 4.550 45.500.375.85 5.800 67
.4 土圧 水圧 [] 常時 ( 水位 ) 大地震時 ( 水位 ) 仮想背面の位置 ( つま先からの距離 ) xp = 5.00 m yp = 0.000 m 仮想背面の高さ H = 5.800 m 水位面より上の高さ H = 5.800 m 水位面より下の高さ H = 0.000 m 土砂の単位体積重量 γs = 6.000 kn/m 3 土砂のせん断抵抗角 φ = 0.000 地表面が水平面となす角度 β = 0.000 壁面摩擦角 δ = 0.000 土圧作用面の上端土圧 ( 載荷荷重から 5 kn/m を控除 ) p= q K = 5.000 0.5000 =.500 kn/m 水位面での土圧 p= K γs H+p = 0.5000 6.000 5.800+.500 = 48.900 kn/m 土圧作用面の下端土圧 p3= p = 48.900 kn/m 水位以上の土圧力 P= (p+p) H = (.500+ 48.900) 5.800 = 49.060 kn 水位以下の土圧力 P= (p+p3) H = ( 48.900+ 48.900) 0.000 = 0.000 kn 土圧力 P = P+P = 49.060+0.000 = 49.060 kn このときの土圧力の水平成分 鉛直成分 は次のようになる 水平成分 鉛直成分 Ph = P cos(α+δ) = 49.060 cos( 0.000 + 0.000 ) = 49.060 kn Pv = P sin(α+δ) = 49.060 sin( 0.000 + 0.000 ) = M= P ( p+p H p+p 3 ) +H = 49.060 (.500+48.900.500+48.900 = 30.99 kn.m 5.800 +0.000 3 ) 0.000 kn 68
M= P ( p+p3 H p+p3 3 ) = 0.000 ( 48.900+48.900 0.000 48.900+48.900 3 ) = 0.000 kn.m Ho = M+M P+P = 30.99+0.000 49.060+0.000 =.07 m x = xp-ho tanα = 5.00-.07 tan0.000 = 5.00 m y = yp+ho = 0.000+.07 =.07 m 土圧図 49.060.5 作用力の集計 () フーチング前面での作用力の集計 [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i 水平力 H i アーム長 回転モーメント X i Y i M xi = N i X i M yi = H i Y i 自 重 489.48 0.000.564 0.000 55.4 0.000 載荷 雪 45.500 0.000.85 0.000 8.538 0.000 土 圧 0.000 49.060 5.00.07 0.000 30.45 合 計 534.98 49.060 383.779 30.45 69
[] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i 水平力 H i アーム長 回転モーメント X i Y i M xi = N i X i M yi = H i Y i 自 重 489.48.370.564.784 55.4 340.739 載荷 雪 45.500.375.85 5.800 8.538 65.975 土 圧 0.000 49.060 5.00.07 0.000 30.45 合 計 534.98 8.805 383.779 708.858 荷重状態 ( 水位 ) N o H o M o 常時 ( 水位 ) 534.98 49.060 08.634 大地震時 ( 水位 ) 534.98 8.805 674.90 () フーチング中心での作用力の集計 :N c = N o 水平力 :H c = H o 回転モーメント :M c = N o B j /.0-M o ここに フーチング土圧方向幅 :B j = 5.00 単位幅当り 荷重状態 ( 水位 ) N c H c M c 常時 ( 水位 ) 534.98 49.060 8.567 大地震時 ( 水位 ) 534.98 8.805 689.8 全幅 (5.000m) 当り 荷重状態 ( 水位 ) N c H c M c 常時 ( 水位 ) 674.904 745.300 4.837 大地震時 ( 水位 ) 674.904 44.06 3446.404 70
.6 安定計算結果.6. 転倒に対する安定 ここに d = ΣMr-ΣMt ΣV d : 底版つま先から合力の作用点までの距離 ΣMr: 底版つま先回りの抵抗モーメント ΣMt: 底版つま先回りの転倒モーメント ΣV : 底版下面における全鉛直荷重 e = B -d ここに e : 合力の作用点の底版中央からの偏心距離 B : 底版幅, B = 5.00 e a = B/n ここに e a : 許容偏心距離 n : 安全率 荷重状態 ( 水位 ) ΣMr ΣMt ΣV d e e a 常時 ( 水位 ) 383.779 30.45 534.98.0 0.58 0.850 大地震時 ( 水位 ) 383.779 708.858 534.98.6.88.550.6. 滑動に対する安定 F s= RV μ+cb B R H ここに R V : 底版下面における全鉛直荷重 R H : 底版下面における全水平荷重 μ: 底版と支持地盤の間の摩擦係数, μ=0.364 C B : 底版と支持地盤の間の付着力 (kn/m ), C B = 0.000 B : 底版幅, B = 5.00 荷重状態 ( 水位 ) 鉛直荷重 R V 水平荷重 R H 安全率 必要安全率 常時 ( 水位 ) 534.98 49.060.99.500 大地震時 ( 水位 ) 534.98 8.805.049.000 F s F sa 7
39.75 70.08 8.60.6.3 支持に対する照査 ) 合力作用点が底版中央の底版幅 /3( ミドルサード ) の中にある場合 q = ΣV B ( 6e + B ) q = ΣV B ( 6e - B ) ) 合力作用点が底版中央の底版幅 /3の中にある場合 ΣV q = 3 (B/-e) ここに ΣV : 底版下面に作用する全鉛直荷重 B : 底版幅, B = 5.00 e : 偏心量 [] 常時 ( 水位 ) 地盤反力の作用幅 x 及び B 地盤反力の形状 地盤反力度 (kn/m ) qmin qmax 許容値 5.00 台形 39.75 70.08 00.000.0 0.58.550 [] 大地震時 ( 水位 ) 地盤反力の作用幅 x 及び B 地盤反力の形状 地盤反力度 (kn/m ) qmin qmax 許容値 3.786 三角形 0.000 8.60 600.000.6.88.550 7
3 章竪壁の設計 3. 竪壁基部の設計 3.. 水位を考慮しないブロックデータ () ブロック割り 4 3 5 () 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi(m 3 ) 重心位置 Xi Yi Vi Xi Vi Yi 備考 3 4 5 0.300 5.50.000 / 0.50 5.50.000 0.545 0.550.000 -/ 0.06 0.550.000 -/ 0.545 0.550.000.575 0.656 0.300-0.007-0.50 0.50 0.383 0.797 0.533 0.886.65.750 0.75 0.83 0.367 0.36 0.5 0.39-0.004-0.33 4.34.48 0.083-0.00-0.055 Σ.374 0.590 5.309 重心 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 0.590/.374 = 0.49 YG = Σ(Vi Yi)/ΣVi = 5.309/.374 =.36 3.. 躯体自重, その他荷重 () 躯体自重 [] 常時位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000.374 = 56.976 0.07 [] 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000.374 = 56.976 0.07 位置 H = W kh Y 躯体 ( 鉄筋 ) 56.976 0.50 = 4.44.36 73
3..3 土圧 水圧 [] 常時 ( 水位 ) 大地震時 ( 水位 ) 仮想背面の位置 ( 断面中心からの距離 ) xp = 0.75 m yp = 0.000 m 仮想背面の高さ H = 5.50 m 水位面より上の高さ H = 5.50 m 水位面より下の高さ H = 0.000 m 背面土砂の単位体積重量 γs = 6.000 kn/m 3 背面土砂のせん断抵抗角 φ = 0.000 地表面が水平面となす角度 β = 0.000 壁面摩擦角 δ = 3.333 土圧作用面の上端土圧 ( 載荷荷重から 5 kn/m を控除 ) p= q K = 5.000 0.5000 =.500 kn/m 水位面での土圧 p= K γs H+p = 0.5000 6.000 5.50+.500 = 44.500 kn/m 土圧作用面の下端土圧 p3= p = 44.500 kn/m 水位以上の土圧力 P= (p+p) H = (.500+ 44.500) 5.50 = 3.375 kn 水位以下の土圧力 P= (p+p3) H = ( 44.500+ 44.500) 0.000 = 0.000 kn 土圧力 P = P+P = 3.375+0.000 = 3.375 kn このときの土圧力の水平成分 鉛直成分 は次のようになる 水平成分 鉛直成分 Ph = P cos(α+δ) = 3.375 cos(.76 +3.333 ) = 8.56 kn Pv = P sin(α+δ) = 3.375 sin(.76 +3.333 ) = 34.9 kn M= P ( p+p H p+p 3 ) +H = 3.375 (.500+44.500.500+44.500 = 7.39 kn.m 5.50 +0.000 3 ) 74
34.9 M= P ( p+p3 H p+p3 3 ) = 0.000 ( 44.500+44.500 0.000 44.500+44.500 3 ) = 0.000 kn.m Ho = M+M P+P = 7.39+0.000 3.375+0.000 =.843 m x = Ho tanα-xp =.843 tan.76-0.75 = -0.87 m y = yp+ho = 0.000+.843 =.843 m 土圧図 8.56 3..4 断面力の集計 ( 偏心モーメント及び軸力を無視するためは集計されません ) [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i H i X i Y i M =M xi +M yi 自 重 56.976 0.000 0.07 0.000 0.000 土 圧 34.9 8.56-0.87.843 8.57 合 計 0.000 8.56 8.57 X i は設計断面中心からの距離 ( 前面側に向かって+) Y i は設計断面からの高さ 75
60 550 450 40 [] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i H i X i Y i M =M xi +M yi 自 重 56.976 4.44 0.07.36 3.85 土 圧 34.9 8.56-0.87.843 8.57 合 計 0.000 3.805 50.368 X i は設計断面中心からの距離 ( 前面側に向かって+) Y i は設計断面からの高さ 3..5 断面計算 ( 許容応力度法 ) () 鉄筋配置 前面 ' [ 単位 :mm] 背面 位置 かぶり (cm) 鉄筋径 鉄筋面積 (cm / 本 ) 本数 鉄筋量 (cm ) 前面 背面 ' 4.0 D6.986 3.33 6.60 ' 6.0 D 3.87 6.67 5.807 引張側必要鉄筋量 5.476 (cm ) 圧縮側必要鉄筋量 6.535 (cm ) () 曲げ応力度の照査 ( 参考 ) 中立軸の算出 x + n b より x を求める {As' (x-d')+as (x-d)}=0.0 76
応力度の算出 σ c = ここに b x ( h - x 3 ) σ s = n σ c d-x x M (x-d') (h/-d') (x-d) (h/-d) +n As' +n As x x x : コンクリートの圧縮縁から中立軸までの距離 (mm) h : 部材断面の高さ (mm),h = 550.000 b : 部材断面幅 (mm),b = 000.000 d : 部材の有効高 (mm) d' : 鉄筋のかぶり (mm) As : 引張側鉄筋の全断面積 (mm ) As': 圧縮側鉄筋の全断面積 (mm ) n : 鉄筋とコンクリートのヤング係数比,n = 5.00 e : 部材断面の図心軸から軸方向力の作用点までの距離 (mm) σc: コンクリートの曲げ圧縮応力度 (N/mm ) σs: 鉄筋の引張応力度 (N/mm ) M : 曲げモーメント (N.mm) 荷重状態 ( 水位 ) M N x (cm) 圧縮応力度 (N/mm ) 引張応力度 (N/mm ) 計算値許容値計算値許容値 常時 ( 水位 ) 8.57 0.000 5.408 5.890 7.000 9.60 95.000 大地震時 ( 水位 ) 50.368 0.000 5.408 6.748.000 0.676 95.000 (3) せん断応力度の照査 τ m = S h b j d τa ここに τ m : コンクリートの最大せん断応力度 (N/mm ) S h : 作用せん断力 (N) d : 部材断面の有効高 (mm) b : 部材断面幅 (mm) 荷重状態 ( 水位 ) せん断力 S h 有効高 d(cm) j せん断応力度 (N/mm ) 計算値 τ 許容値 τ a 許容値 τ a 常時 ( 水位 ) 8.56 49.000 0.897 0.70 0.700.600 大地震時 ( 水位 ) 3.805 49.000 0.897 0.30.00 3.00 77
300 3. 竪壁変化位置 [] の設計 基部からの距離 =.300 m 変化 基部 [ 単位 :mm ] 3.. 水位を考慮しないブロックデータ () ブロック割り () 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi(m 3 ) 重心位置 Xi Yi Vi Xi Vi Yi 備考 0.300 3.950.000 / 0.88 3.950.000.85 0.37 0.50 0.363.975.37 0.78 0.35.340 0.489 Σ.556 0.3.89 重心 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 0.3/.556 = 0.0 YG = Σ(Vi Yi)/ΣVi =.89/.556 =.88 3.. 躯体自重, その他荷重 () 躯体自重 [] 常時位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000.556 = 37.344 0.043 78
[] 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000.556 = 37.344 0.043 位置 H = W kh Y 躯体 ( 鉄筋 ) 37.344 0.50 = 9.336.88 3..3 土圧 水圧 [] 常時 ( 水位 ) 大地震時 ( 水位 ) 仮想背面の位置 ( 断面中心からの距離 ) xp = 0.44 m yp = 0.000 m 仮想背面の高さ H = 3.950 m 水位面より上の高さ H = 3.950 m 水位面より下の高さ H = 0.000 m 背面土砂の単位体積重量 γs = 6.000 kn/m 3 背面土砂のせん断抵抗角 φ = 0.000 地表面が水平面となす角度 β = 0.000 壁面摩擦角 δ = 3.333 土圧作用面の上端土圧 ( 載荷荷重から 5 kn/m を控除 ) p= q K = 5.000 0.5000 =.500 kn/m 水位面での土圧 p= K γs H+p = 0.5000 6.000 3.950+.500 = 34.00 kn/m 土圧作用面の下端土圧 p3= p = 34.00 kn/m 水位以上の土圧力 P= (p+p) H = (.500+ 34.00) 3.950 = 7.85 kn 水位以下の土圧力 P= (p+p3) H = ( 34.00+ 34.00) 0.000 = 0.000 kn 土圧力 P = P+P = 7.85+0.000 = 7.85 kn 79
9.996 このときの土圧力の水平成分 鉛直成分 は次のようになる 水平成分 鉛直成分 Ph = P cos(α+δ) = 7.85 cos(.76 +3.333 ) = 69.464 kn Pv = P sin(α+δ) = 7.85 sin(.76 +3.333 ) = 9.996 kn M= P ( p+p H p+p 3 ) +H = 7.85 (.500+34.00.500+34.00 3.950 +0.000 3 ) = 0.676 kn.m M= P ( p+p3 H p+p3 3 ) = 0.000 ( 34.00+34.00 0.000 34.00+34.00 3 ) = 0.000 kn.m Ho = M+M P+P = 0.676+0.000 7.85+0.000 =.407 m x = Ho tanα-xp =.407 tan.76-0.44 = -0.77 m y = yp+ho = 0.000+.407 =.407 m 土圧図 69.464 3..4 断面力の集計 ( 偏心モーメント及び軸力を無視するためは集計されません ) 80
60 488 388 40 [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i H i X i Y i M =M xi +M yi 自 重 37.344 0.000 0.043 0.000 0.000 土 圧 9.996 69.464-0.77.407 97.709 合 計 0.000 69.464 97.709 X i は設計断面中心からの距離 ( 前面側に向かって+) Y i は設計断面からの高さ [] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i H i X i Y i M =M xi +M yi 自 重 37.344 9.336 0.043.88 6.974 土 圧 9.996 69.464-0.77.407 97.709 合 計 0.000 78.800 4.683 X i は設計断面中心からの距離 ( 前面側に向かって+) Y i は設計断面からの高さ 3..5 断面計算 ( 許容応力度法 ) ) 鉄筋配置 前面 ' [ 単位 :mm] 背面 8
位置 かぶり (cm) 鉄筋径 鉄筋面積 (cm / 本 ) 本数 鉄筋量 (cm ) 前面 背面 ' 4.0 D6.986.67 3.30 ' 6.0 D 3.87 3.33.903 引張側必要鉄筋量.789 (cm ) 圧縮側必要鉄筋量 3.8 (cm ) ) 曲げ応力度の照査 ( 参考 ) 中立軸の算出 x + n b より x を求める {As' (x-d')+as (x-d)}=0.0 応力度の算出 σ c = ここに b x ( h - x 3 ) σ s = n σ c d-x x M (x-d') (h/-d') (x-d) (h/-d) +n As' +n As x x x : コンクリートの圧縮縁から中立軸までの距離 (mm) h : 部材断面の高さ (mm),h = 488.000 b : 部材断面幅 (mm),b = 000.000 d : 部材の有効高 (mm) d' : 鉄筋のかぶり (mm) As : 引張側鉄筋の全断面積 (mm ) As': 圧縮側鉄筋の全断面積 (mm ) n : 鉄筋とコンクリートのヤング係数比,n = 5.00 e : 部材断面の図心軸から軸方向力の作用点までの距離 (mm) σc: コンクリートの曲げ圧縮応力度 (N/mm ) σs: 鉄筋の引張応力度 (N/mm ) M : 曲げモーメント (N.mm) 荷重状態 ( 水位 ) M N x (cm) 圧縮応力度 (N/mm ) 引張応力度 (N/mm ) 計算値許容値計算値許容値 常時 ( 水位 ) 97.709 0.000 0.88 4.359 7.000 93.309 95.000 大地震時 ( 水位 ) 4.683 0.000 0.88 5.6.000 6.89 95.000 8
300 3) せん断応力度の照査 τ m = S h b j d τa ここに τ m : コンクリートの最大せん断応力度 (N/mm ) S h : 作用せん断力 (N) d : 部材断面の有効高 (mm) b : 部材断面幅 (mm) 荷重状態 ( 水位 ) せん断力 S h 有効高 d(cm) j せん断応力度 (N/mm ) 計算値 τ 許容値 /3τ a 常時 ( 水位 ) 69.464 4.800 0.95 0.77 0.467 大地震時 ( 水位 ) 78.800 4.800 0.95 0.0.400 3.3 竪壁定着位置 [] の設計 基部からの距離 =.300 m 定着 基部 [ 単位 :mm ] 変化位置 + 定着長 :35φと応力度より定まる定着位置との比較 l = Max( la, lb ) la =.070 < lb =.300 より lbを採用ここに l : 鉄筋応力度が許容引張応力度に等しくなる位置, l =.300 la: 断面変化位置 lに定着長 lを加えた位置 la = l + l =.300 + 0.770 =.070 lb: 鉄筋応力度が許容引張応力度の/ 以内の位置, lb =.300 l : 定着長 (mm), l = 35 φ = 35 = 770 φ : 鉄筋の直径 (mm), φ = 83
3.3. 水位を考慮しないブロックデータ () ブロック割り () 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi(m 3 ) 重心位置 Xi Yi Vi Xi Vi Yi 備考 0.300.950.000 / 0.40.950.000 0.885 0.07 0.50 0.347.475 0.983 0.33 0.07.305 0.03 Σ.09 0.05.509 重心 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 0.05/.09 = 0.87 YG = Σ(Vi Yi)/ΣVi =.509/.09 =.38 3.3. 躯体自重, その他荷重 () 躯体自重 [] 常時位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000.09 = 6.08 0.033 [] 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 ( 鉄筋 ) 4.000.09 = 6.08 0.033 位置 H = W kh Y 躯体 ( 鉄筋 ) 6.08 0.50 = 6.55.38 3.3.3 土圧 水圧 [] 常時 ( 水位 ) 大地震時 ( 水位 ) 仮想背面の位置 ( 断面中心からの距離 ) xp = 0.0 m yp = 0.000 m 84
仮想背面の高さ H =.950 m 水位面より上の高さ H =.950 m 水位面より下の高さ H = 0.000 m 背面土砂の単位体積重量 γs = 6.000 kn/m 3 背面土砂のせん断抵抗角 φ = 0.000 地表面が水平面となす角度 β = 0.000 壁面摩擦角 δ = 3.333 土圧作用面の上端土圧 ( 載荷荷重から 5 kn/m を控除 ) p= q K = 5.000 0.5000 =.500 kn/m 水位面での土圧 p= K γs H+p = 0.5000 6.000.950+.500 = 6.00 kn/m 土圧作用面の下端土圧 p3= p = 6.00 kn/m 水位以上の土圧力 P= (p+p) H = (.500+ 6.00).950 = 4.85 kn 水位以下の土圧力 P= (p+p3) H = ( 6.00+ 6.00) 0.000 = 0.000 kn 土圧力 P = P+P = 4.85+0.000 = 4.85 kn このときの土圧力の水平成分 鉛直成分 は次のようになる 水平成分 鉛直成分 Ph = P cos(α+δ) = 4.85 cos(.76 +3.333 ) = 40.539 kn Pv = P sin(α+δ) = 4.85 sin(.76 +3.333 ) =.670 kn M= P ( p+p H p+p 3 ) +H = 4.85 (.500+6.00.500+6.00.950 +0.000 3 ) = 45.08 kn.m M= P ( p+p3 H p+p3 3 ) = 0.000 ( 6.00+6.00 0.000 6.00+6.00 3 ) = 0.000 kn.m 85
.670 Ho = M+M P+P = 45.08+0.000 4.85+0.000 =.069 m x = Ho tanα-xp =.069 tan.76-0.0 = -0.70 m y = yp+ho = 0.000+.069 =.069 m 土圧図 40.539 3.3.4 断面力の集計 ( 偏心モーメント及び軸力を無視するためは集計されません ) [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i H i X i Y i M =M xi +M yi 自 重 6.08 0.000 0.033 0.000 0.000 土 圧.670 40.539-0.70.069 43.348 合 計 0.000 40.539 43.348 X i は設計断面中心からの距離 ( 前面側に向かって+) Y i は設計断面からの高さ 86
[] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i H i X i Y i M =M xi +M yi 自 重 6.08 6.55 0.033.38 9.053 土 圧.670 40.539-0.70.069 43.348 合 計 0.000 47.09 5.40 X i は設計断面中心からの距離 ( 前面側に向かって+) Y i は設計断面からの高さ 3.3.5 断面計算 ( 許容応力度法 ) ) 曲げ応力度の照査 ( 参考 ) 中立軸の算出 x + n b より x を求める {As' (x-d')+as (x-d)}=0.0 応力度の算出 σ c = ここに b x ( h - x 3 ) σ s = n σ c d-x x M (x-d') (h/-d') (x-d) (h/-d) +n As' +n As x x x : コンクリートの圧縮縁から中立軸までの距離 (mm) h : 部材断面の高さ (mm),h = 440.000 b : 部材断面幅 (mm),b = 000.000 d : 部材の有効高 (mm) d' : 鉄筋のかぶり (mm) As : 引張側鉄筋の全断面積 (mm ) As': 圧縮側鉄筋の全断面積 (mm ) n : 鉄筋とコンクリートのヤング係数比,n = 5.00 e : 部材断面の図心軸から軸方向力の作用点までの距離 (mm) σc: コンクリートの曲げ圧縮応力度 (N/mm ) σs: 鉄筋の引張応力度 (N/mm ) M : 曲げモーメント (N.mm) 87
荷重状態 ( 水位 ) M N x (cm) 圧縮応力度 (N/mm ) 引張応力度 (N/mm ) 計算値許容値計算値許容値 常時 ( 水位 ) 43.348 0.000 0.098.343 7.000 97.096 97.500 大地震時 ( 水位 ) 5.40 0.000 0.098.83.000 7.374 47.500 ) せん断応力度の照査 τ m = S h b j d τa ここに τ m : コンクリートの最大せん断応力度 (N/mm ) S h : 作用せん断力 (N) d : 部材断面の有効高 (mm) b : 部材断面幅 (mm) 荷重状態 ( 水位 ) せん断力 S h 有効高 d(cm) j せん断応力度 (N/mm ) 計算値 τ 許容値 /3τ a 常時 ( 水位 ) 40.539 38.000 0.90 0.7 0.467 大地震時 ( 水位 ) 47.09 38.000 0.90 0.36.400 88
4 章つま先版の設計 4. 照査位置 [] の設計 付け根からの距離 = 0.000 m [ 単位 :mm ] 4.. 水位を考慮しないブロックデータ () 躯体自重 ) ブロック割り ) 自重 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 0.50 0.550.000 0.38 0.5 0.07 Σ 0.38 0.07 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 0.07/0.38 = 0.5 89
39.75 70.08 4.. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による () 自重による作用力 [] 常時 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 4.000 0.38 = 3.300 0.5 4..3 地盤反力 N = (q+q) L X = q+q 3 (q+q) L ここに q : つま先版前面位置の地盤反力度 q : つま先版設計位置の地盤反力度 L : 地盤反力作用幅 L = 0.50 [] 常時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 70.08 63.69-4.7 0.6.0 0.58.550 90
8.60 [] 大地震時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 8.60 63.948-68.30 0.6.6.88.550 4..4 断面力の集計 [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自重 -3.300 0.5-0.4 地盤反力 4.7 0.6 5.48 合計 38.4 4.836 [] 大地震時 ( 水位 ) 9
60 550 430 60 項目 N i X i M =N i X i 自重 -3.300 0.5-0.4 地盤反力 68.30 0.6 8.637 合計 65.00 8.5 4..5 断面計算 ( 許容応力度法 ) () 鉄筋配置 上面 ' [ 単位 :mm] 下面 位置 かぶり (cm) 鉄筋径 鉄筋面積 (cm / 本 ) 本数 鉄筋量 (cm ) 上面 下面 ' 6.0 D 3.87 6.67 5.807 ' 6.0 D6.986 3.33 6.60 引張側必要鉄筋量 0.567 (cm ) 圧縮側必要鉄筋量. (cm ) () 曲げ応力度の照査 ( 参考 ) 中立軸の算出 x + n b より x を求める {As' (x-d')+as (x-d)}=0.0 応力度の算出 σ c = b x ( h - x 3 ) σ s = n σ c d-x x M (x-d') (h/-d') (x-d) (h/-d) +n As' +n As x x 9
ここに x : コンクリートの圧縮縁から中立軸までの距離 (mm) h : 部材断面の高さ (mm),h = 550.000 b : 部材断面幅 (mm),b = 000.000 d : 部材の有効高 (mm) d' : 鉄筋のかぶり (mm) As : 引張側鉄筋の全断面積 (mm ) As': 圧縮側鉄筋の全断面積 (mm ) n : 鉄筋とコンクリートのヤング係数比,n = 5.00 e : 部材断面の図心軸から軸方向力の作用点までの距離 (mm) σc: コンクリートの曲げ圧縮応力度 (N/mm ) σs: 鉄筋の引張応力度 (N/mm ) M : 曲げモーメント (N.mm) 荷重状態 ( 水位 ) M x (cm) 圧縮応力度 (N/mm ) 引張応力度 (N/mm ) 計算値許容値計算値許容値 常時 ( 水位 ) 4.836 8.077 0. 7.000 6.000 95.000 大地震時 ( 水位 ) 8.5 8.077 0.358.000 7. 95.000 93
5 章かかと版の設計 5. 照査位置 [] の設計 付け根からの距離 = 0.000 m [ 単位 :mm ] 5.. 水位を考慮しないブロックデータ () 躯体自重 ) ブロック割り 6 43 5 ) 自重 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 3 4 5 6 / 4.300 0.50.000 4.300 0.300.000 0.550 0.03.000 -/ 0.550 0.03.000 -/ 0.03 0.03.000 / 0.58 0.54.000 0.538.90 0.08-0.009-0.00 0.36.433.50 0.75 0.83 0.539 0.73 0.770.774 0.005-0.00 0.000 0.03 Σ.97 3.570 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 3.570/.97 =.8 94
() 背面土砂 ) ブロック割り 5 4 3 ) 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 3 4 5 / 3.750 0.8.000 / 0.550 0.555.000 3.750 0.555.000 4.300 0.06.000 4.300 4.700.000 0.409 0.53.083 0.4 0.0 3.050 0.367.45.50.50.47 0.056 5.05 0.45 43.45 Σ.969 50.05 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 50.05/.969 =.79 5.. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による () 自重による作用力 [] 常時 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 4.000.97 = 47.36.8 土砂 ( 背面 ) 6.000.969 = 367.499.79 5..3 地表面の載荷荷重, 雪荷重 N = (q+q) L ここに q : 地表面載荷荷重強度 L : 地表面載荷荷重長さ X : 設計断面位置から合力作用点までの距離 95
[] 常時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N X 0.000 0.000 4.300 43.000.50 [] 大地震時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N X 0.000 0.000 4.300 43.000.50 5..4 地盤反力 N = (q+q) L X = q+q 3 (q+q) L ここに q : かかと版前面位置の地盤反力度 q : かかと版設計位置の地盤反力度 L : 地盤反力作用幅 L = 4.300 96
39.75 70.08 8.60 [] 常時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 39.75 49.63 407.095.734.0 0.58.550 [] 大地震時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 0.000.893 33.779 0.995.6.88.550 5..5 断面力の集計 [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自重 44.85.37 886.503 97
60 550 430 60 項目 N i X i M =N i X i 載荷 雪 43.000.50 9.450 地盤反力 -407.095.734-705.89 合 計 50.70 73.06 竪壁基部の断面力 M = 8.57 kn.m かかと版付け根の断面力 M3 = 73.06 kn.m M3 > M となったので 付け根の断面力として M を適用します [] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自 重 44.85.37 886.503 載荷 雪 43.000.50 9.450 地盤反力 -33.779 0.995-33.6 合 計 5.036 647.77 竪壁基部の断面力 M = 50.368 kn.m かかと版付け根の断面力 M3 = 647.77 kn.m M3 > M となったので 付け根の断面力として M を適用します 5..6 断面計算 ( 許容応力度法 ) () 鉄筋配置 上面 ' [ 単位 :mm] 下面 98
位置 かぶり (cm) 鉄筋径 鉄筋面積 (cm / 本 ) 本数 鉄筋量 (cm ) 上面 下面 6.0 D 3.87 6.67 5.807 ' 6.0 D6.986 3.33 6.60 ' 引張側必要鉄筋量 5.594 (cm ) 圧縮側必要鉄筋量 6.566 (cm ) () 曲げ応力度の照査 ( 参考 ) 中立軸の算出 x + n b より x を求める {As' (x-d')+as (x-d)}=0.0 応力度の算出 σ c = ここに b x ( h - x 3 ) σ s = n σ c d-x x M (x-d') (h/-d') (x-d) (h/-d) +n As' +n As x x x : コンクリートの圧縮縁から中立軸までの距離 (mm) h : 部材断面の高さ (mm),h = 550.000 b : 部材断面幅 (mm),b = 000.000 d : 部材の有効高 (mm) d' : 鉄筋のかぶり (mm) As : 引張側鉄筋の全断面積 (mm ) As': 圧縮側鉄筋の全断面積 (mm ) n : 鉄筋とコンクリートのヤング係数比,n = 5.00 e : 部材断面の図心軸から軸方向力の作用点までの距離 (mm) σc: コンクリートの曲げ圧縮応力度 (N/mm ) σs: 鉄筋の引張応力度 (N/mm ) M : 曲げモーメント (N.mm) 荷重状態 ( 水位 ) M x (cm) 圧縮応力度 (N/mm ) 引張応力度 (N/mm ) 計算値許容値計算値許容値 常時 ( 水位 ) 8.57 5.509 5.97 7.000 93.430 95.000 大地震時 ( 水位 ) 50.368 5.509 6.84.000.65 95.000 99
5. 照査位置 [] の設計 付け根からの距離 = 0.000 m [ 単位 :mm ] 5.. 水位を考慮しないブロックデータ () 躯体自重 ) ブロック割り 6 43 5 ) 自重 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 3 4 5 6 / 4.300 0.50.000 4.300 0.300.000 0.550 0.03.000 -/ 0.550 0.03.000 -/ 0.03 0.03.000 / 0.58 0.54.000 0.538.90 0.08-0.009-0.00 0.36.433.50 0.75 0.83 0.539 0.73 0.770.774 0.005-0.00 0.000 0.03 Σ.97 3.570 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 3.570/.97 =.8 00
() 背面土砂 ) ブロック割り 5 4 3 ) 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 3 4 5 / 3.750 0.8.000 / 0.550 0.555.000 3.750 0.555.000 4.300 0.06.000 4.300 4.700.000 0.409 0.53.083 0.4 0.0 3.050 0.367.45.50.50.47 0.056 5.05 0.45 43.45 Σ.969 50.05 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 50.05/.969 =.79 5.. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による () 自重による作用力 [] 常時 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 4.000.97 = 47.36.8 土砂 ( 背面 ) 6.000.969 = 367.499.79 5..3 地表面の載荷荷重, 雪荷重 N = (q+q) L ここに q : 地表面載荷荷重強度 L : 地表面載荷荷重長さ X : 設計断面位置から合力作用点までの距離 0
[] 常時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N X 0.000 0.000 4.300 43.000.50 [] 大地震時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N X 0.000 0.000 4.300 43.000.50 5..4 地盤反力 N = (q+q) L X = q+q 3 (q+q) L ここに q : かかと版前面位置の地盤反力度 q : かかと版設計位置の地盤反力度 L : 地盤反力作用幅 L = 4.300 0
39.75 70.08 8.60 [] 常時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 39.75 49.63 407.095.734.0 0.58.550 [] 大地震時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 0.000.893 33.779 0.995.6.88.550 5..5 断面力の集計 [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自重 44.85.37 886.503 03
項目 N i X i M =N i X i 載荷 雪 43.000.50 9.450 地盤反力 -407.095.734-705.89 合 計 50.70 73.06 [] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自 重 44.85.37 886.503 載荷 雪 43.000.50 9.450 地盤反力 -33.779 0.995-33.6 合 計 5.036 647.77 5..6 断面計算 ( 許容応力度法 ) () せん断応力度の照査 τ m = ここに S h b j d τa τ m : コンクリートの最大せん断応力度 (N/mm ) S h : 作用せん断力 (N) d : 部材の有効高 (mm) b : 部材断面幅 (mm) τ a : コンクリートのみでせん断力を負担する場合の許容せん断応力度 (N/mm ) 荷重状態 ( 水位 ) せん断力 S h 有効高 d(mm) j せん断応力度 (N/mm ) 計算値 τ 許容値 τ a 常時 ( 水位 ) 50.70 490.000 0.898 0.5 0.700 大地震時 ( 水位 ) 5.036 490.000 0.898 0.84.00 04
5.3 照査位置 [3] の設計 付け根からの距離 =.900 m 3 [ 単位 :mm ] 900 5.3. 水位を考慮しないブロックデータ () 躯体自重 ) ブロック割り ) 自重 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 /.400 0.08.000.400 0.300.000 0.057 0.40 0.467 0.700 0.07 0.94 Σ 0.477 0.3 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 0.3/ 0.477 = 0.67 05
() 背面土砂 ) ブロック割り 4 3 ) 体積 重心 区分 計算式幅 高さ 奥行 体積 Vi (m 3 ) 重心位置 Xi Vi Xi 備考 3 4 /.400 0.08.000.400 0.37.000.400 0.58.000.400 4.700.000 0.057 0.9 0.85 6.580 0.933 0.700 0.700 0.700 0.053 0.34 0.570 4.606 Σ 7.643 5.363 重心位置 XG = Σ(Vi Xi)/ΣVi = 5.363/ 7.643 = 0.70 5.3. 躯体自重, 土砂重量, その他荷重, 浮力による () 自重による作用力 [] 常時 大地震時 位置 W = γ V X 躯体 4.000 0.477 =.448 0.67 土砂 ( 背面 ) 6.000 7.643 =.88 0.70 5.3.3 地表面の載荷荷重, 雪荷重 N = (q+q) L ここに q : 地表面載荷荷重強度 L : 地表面載荷荷重長さ X : 設計断面位置から合力作用点までの距離 06
[] 常時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N X 0.000 0.000.400 4.000 0.700 [] 大地震時 番号 q (kn/m ) q (kn/m ) L N X 0.000 0.000.400 4.000 0.700 5.3.4 地盤反力 N = (q+q) L X = q+q 3 (q+q) L ここに q : かかと版前面位置の地盤反力度 q : かかと版設計位置の地盤反力度 L : 地盤反力作用幅 L =.400 07
39.75 70.08 8.60 [] 常時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 39.75 75.50 80.65 0.68.0 0.58.550 [] 大地震時 ( 水位 ) 地盤反力度 (kn/m ) q q N X 0.000 6.40 0.76 0.09.6.88.550 5.3.5 断面力の集計 [] 常時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自重 33.736 0.699 93.509 08
60 38 6 60 項目 N i X i M =N i X i 載荷 雪 4.000 0.700 9.800 地盤反力 -80.65 0.68-50.6 合 計 67.084 5.698 [] 大地震時 ( 水位 ) 項目 N i X i M =N i X i 自 重 33.736 0.699 93.509 載荷 雪 4.000 0.700 9.800 地盤反力 -0.76 0.09-0.008 合 計 47.460 03.30 5.3.6 断面計算 ( 許容応力度法 ) () 鉄筋配置 上面 ' [ 単位 :mm] 下面 位置 かぶり (cm) 鉄筋径 鉄筋面積 (cm / 本 ) 本数 鉄筋量 (cm ) 上面 下面 6.0 D 3.87 6.67 5.807 ' 6.0 D6.986 3.33 6.60 ' 引張側必要鉄筋量.059 (cm ) 圧縮側必要鉄筋量 3.094 (cm ) 09
() 曲げ応力度の照査 ( 参考 ) 中立軸の算出 x + n b より x を求める {As' (x-d')+as (x-d)}=0.0 応力度の算出 σ c = ここに b x ( h - x 3 ) σ s = n σ c d-x x M (x-d') (h/-d') (x-d) (h/-d) +n As' +n As x x x : コンクリートの圧縮縁から中立軸までの距離 (mm) h : 部材断面の高さ (mm),h = 38.395 b : 部材断面幅 (mm),b = 000.000 d : 部材の有効高 (mm) d' : 鉄筋のかぶり (mm) As : 引張側鉄筋の全断面積 (mm ) As': 圧縮側鉄筋の全断面積 (mm ) n : 鉄筋とコンクリートのヤング係数比,n = 5.00 e : 部材断面の図心軸から軸方向力の作用点までの距離 (mm) σc: コンクリートの曲げ圧縮応力度 (N/mm ) σs: 鉄筋の引張応力度 (N/mm ) M : 曲げモーメント (N.mm) 荷重状態 ( 水位 ) M x (cm) 圧縮応力度 (N/mm ) 引張応力度 (N/mm ) 計算値許容値計算値許容値 常時 ( 水位 ) 5.698.00.899 7.000 7.955 95.000 大地震時 ( 水位 ) 03.30.00 5.683.000 43.0 95.000 (3) せん断応力度の照査 τ m = ここに S h b j d τa τ m : コンクリートの最大せん断応力度 (N/mm ) S h : 作用せん断力 (N) d : 部材の有効高 (mm) b : 部材断面幅 (mm) τ a : コンクリートのみでせん断力を負担する場合の許容せん断応力度 (N/mm ) 荷重状態 ( 水位 ) せん断力 S h 有効高 d(mm) j せん断応力度 (N/mm ) 計算値 τ 許容値 τ a 常時 ( 水位 ) 67.084 3.395 0.868 0.40 0.700 大地震時 ( 水位 ) 47.460 3.395 0.868 0.58.00 0