1 章断面方向の計算 1.1 設計条件 ( 主たる適用基準 : 土工指針 ) 1.1.1 一般条件 (1) 構造寸法図 00 00 600 4 000 500 5 100 000 500 5 000 500 6 000 () 基礎形式地盤反力度 ( 地盤反力度算出方法 : 全幅 ) 1.1. 材料の単位重量 舗 装 γa (kn/m 3 ).50 盛土 湿 飽 潤 和 γt γsat 1 18.80 鉄筋コンクリート 水 γc γw 4.50 9.80 1.1.3 土圧係数 鉛直土圧 α 1.000 水平土圧 CASE-1 CASE- ( 左 ) Ko ( 右 ) Ko ( 左 ) Ko ( 右 ) Ko 0.500 0.500 0 0
1.1.4 水位 case 外水位 (m) 内水位 (m) 1 0 0 1.1.5 路面上載荷重雪荷重歩道荷重その他 (kn/m ) 0 0 0 1.1.6 頂版に作用する温度荷重 T = 0.0 ( ) ( 上昇 ) T = 0.0 ( ) ( 下降 ) 1.1.7 材料の基準値および許容応力度 設計基準強度 σck 4.00 一般部 σca 許容曲げ圧縮応力度 隅角部 ハンチ有 ハンチ無 σca σca 6.00 コンクリ ト 許容支圧応力度許容せん断応力度許容せん断応力度 σca τa1 τa 7.0 0.390 1.700 許容押抜きせん断応力度 τa 0.900 許容付着応力度 一般部 隅角部 τoa τoa 1.60 1.60 ヤング係数 Ec.50 10 4 材質 SD345 鉄筋 許容引張応力度 許容引張応力度 ( 頂版 ) σsa σsa 18 18 許容圧縮応力度 σsa 0 ヤング係数比 ( Es / Ec ) n 15.0 1.1.8 鉄筋かぶり 部 位 かぶり () 部 位 かぶり () 頂 版 上側 下側 右側壁 外側 内側 左側壁 外側 内側 底 版 上側 下側 11.0 11.0 中 壁 ハンチ筋
1.1.9 活荷重 [ T 荷重 ( 単軸 ) 50 (kn) ] 活荷重による地盤反力の低減 = 100.0 (%) 活荷重による水平土圧考慮活荷重の低減係数後輪 β = 9 (%) 前輪 β = 10 (%) 1.1.10 断面力計算条件 (1) 剛 域 なし () 軸線外に作用する荷重 なし (3) 頂版 底版自重 部材厚のみ考慮 (4) 浮力の考え方 全幅 (5) 活荷重分布作用位置 頂版天端 (6) 底版自重 無視する 1.1.11 許容支持力度 許容支持力度 Qa = 300.0 (kn/m )
1. 荷重 1..1 荷重の組合せ (1) 死荷重 case 荷 重 名 称 載荷する任意死荷重 No 1 () 活荷重 case 荷重種別荷重名称 1 定型 1 定型 T 荷重 ( 単軸 ) 50(kN) 側圧 (3) 組合せ case 死荷重 No 活荷重 No 検討 1 1 1 1
1.. 死荷重 (case-1) [ ] 000 躯体自重 (1) 頂版 w = 0.500 4.50 = 1.5 (kn/m ) () 左側壁 w = 0.500 4.50 = 1.5 (kn/m ) (3) 右側壁 w = 0.500 4.50 = 1.5 (kn/m ) 上載荷重 (1) 舗装および盛土 α 舗装 = 1.000 0.50 = (kn/m ) 盛土 = 1.000.000 1 = 36.00 (kn/m ) Σwd = 36.00 (kn/m ) () 路面上載荷重 雪荷重 = 0 (kn/m ) 歩道荷重 = 0 (kn/m ) その他 = 0 (kn/m ) Σqd = 0 (kn/m ) (3) 頂版に作用する荷重 等分布荷重 w = 36.00 + = 36.00 (kn/m )
土圧および水圧 土圧 水圧強度 pi = Ko ( qd + Yo γa + Zo γ ) Ko : 静止土圧係数 左 = 0.500 右 = 0.500 qd : 路面上載荷重 = (kn/m ) Yo : 舗装厚 = 0 (m) γa : 舗装の単位重量 =.50 (kn/m 3 ) γ : 土砂の単位重量 = 1 (kn/m 3 ) Zo : 着目位置での土砂の深さ (m) (1) 左側壁 記 号 着目位置 Zo (m) p (kn/m ) p1 頂版天端.000 1 p 頂版軸線.50 0.5 p3 底版軸線 6.800 61.0 p4 底 面 7.100 63.90 () 右側壁 記号着目位置 Zo (m) p (kn/m ) p1 頂版天端.000 1 p 頂版軸線.50 0.5 p3 底版軸線 6.800 61.0 p4 底 面 7.100 63.90 外力集計 項 目 V (kn/m) H (kn/m) x (m) y (m) M (kn.m/m) 頂 版 74.48 3.000 3.44 躯体自重 左側壁 49.00 0.50 1.5 右側壁 49.00 5.750 81.75 上載荷重 16.00 3.000 64 土圧 左側壁 右側壁 08.84-08.84.074.074 433.07-433.07 合計 388.48 1165.44 地盤反力 (1) 合力の作用位置および偏心距離 X = ΣM ΣV = 3.000 (m) e = B - X = 0 (m)
() 地盤反力度 ( 算出方法 : 全幅 ) Me = ΣV e = ql = ΣV B qr = ΣV B ql = ql + qr = qr + (kn.m/m) + 6 Me B = 64.75 (kn/m ) - 6 Me B = 64.75 (kn/m ) qr - ql B ql - qr ここに T : 側壁厚 B T = 64.75 (kn/m ) T = 64.75 (kn/m ) ql : BOX 全幅左端の地盤反力度 qr : BOX 全幅右端の地盤反力度 ql : qr : 底版軸線左端の地盤反力度 底版軸線右端の地盤反力度
1..3 活荷重 (case-1) [ 定型 1:T 荷重 ( 単軸 ) 50 (kn) ] 100.0kN 000 輪荷重強度 Pl+i = P (1+i).75 Pvl = (Pl+i) β D + Do Pl+i : BOX 縦方向単位長さ当りの活荷重 (kn/m) P : 輪荷重 (kn) i : 衝撃係数 Pvl : 換算等分布活荷重 (kn/m ) D : 路面から等分布活荷重載荷位置までの厚さ =.000 (m) Do : 車輪の接地幅 (m) β : 低減係数 Pl+i = Pvl = 100.0 ( 1 + 0.300 ).75 94.55 0.900.000 + 0.0 = 0.6 (kn/m ) = 94.55 (kn/m) 載荷荷重 (1) 頂版に作用する鉛直荷重 荷重強度 (kn/m ) 0.6 載荷始点 (m) 0.650 載荷幅 (m) 4.00
() 左側壁に作用する水平荷重 ( 活荷重土圧 ) 換算等分布荷重 wl = (kn/m ) p = Ko wl = 0.500 = (kn/m ) (3) 右側壁に作用する水平荷重 ( 活荷重土圧 ) 換算等分布荷重 wl = (kn/m ) p = Ko wl = 0.500 = (kn/m ) 外力集計 項目 V (kn/m) H (kn/m) x (m) y (m) M (kn.m/m) 頂版 分布 85.09 3.000 55.7 左側壁 分布.550 右側壁 分布.550 合計 85.09 55.7 地盤反力 (1) 合力の作用位置および偏心距離 X = ΣM ΣV = 3.000 (m) e = B - X = 0 (m) () 地盤反力度 ( 算出方法 : 全幅 ) Me = ΣV e = (kn.m/m) ql = ( ΣV + 6 Me B B ) 1.000 = 14.18 (kn/m ) qr = ( ΣV - 6 Me B B ) 1.000 = 14.18 (kn/m ) qr - ql ql = ql + B T = 14.18 (kn/m ) qr = qr + ql - qr ここに T : 側壁厚 B T = 14.18 (kn/m ) ql : BOX 全幅左端の地盤反力度 qr : BOX 全幅右端の地盤反力度 ql : qr : 底版軸線左端の地盤反力度 底版軸線右端の地盤反力度
1..4 活荷重 (case-) [ 定型 : 側圧 ] 1kN/m 000 載荷荷重 (1) 左側壁に作用する水平荷重 ( 活荷重土圧 ) p = Ko wl = 0.500 1 = 5.00 (kn/m ) () 右側壁に作用する水平荷重 ( 活荷重土圧 ) p = Ko wl = 0.500 1 = 5.00 (kn/m ) 外力集計 項目 H (kn/m) y (m) M (kn.m/m) 左側壁 分布 5.50.550 65.03 右側壁 分布 -5.50.550-65.03 合計 地盤反力 (1) 地盤反力度 ( 算出方法 : 全幅 ) ql = ± ( 6 Me B ) 1.000 = (kn/m ) qr = (kn/m ) ql = ql + qr = qr + qr - ql B ql - qr ここに T : 側壁厚 B T = (kn/m ) T = (kn/m ) ql : BOX 全幅左端の地盤反力度 qr : BOX 全幅右端の地盤反力度 ql : qr : 底版軸線左端の地盤反力度 底版軸線右端の地盤反力度
1.3 検討ケース No 荷重名称 1 3 死荷重 -1 死 -1+ 活 -1 死 -1+ 活 -
1.4 断面力図 曲げモーメント図 ( 検討ケース 1) -94.5-94.5-94.5 88.0-94.5 1.5 1.5-113.6-113.6-113.6-113.6 131. せん断力図 -7.9 13.7 94.1-94.1-13.7 7.9-53.8 53.8 66.3-66.3 11.4-11.4-178.1-114.6 114.6 178.1
曲げモーメント図 ( 検討ケース ) -1.8-1.8 13.0-1.8-1.8-17.9-17.9-15.0-15.0-15.0 173.4-15.0 せん断力図 -76.6 175. 133.6-133.6-175. 76.6-57.6 57.6 6.6-6.6 108.7-108.7-17.1-139.7 139.7 17.1
曲げモーメント図 ( 検討ケース 3) -98.1-98.1-98.1 84.3-98.1 9.8 9.8-119.0 15.8-119.0-119.0-119.0 せん断力図 -83.9 13.7 94.1-94.1-13.7 83.9-60.8 60.8 74.1-74.1 14.1-14.1-178.1-114.6 114.6 178.1
1.5 応力度計算 1.5.1 曲げ応力度 頂 版 項 目 単 位 左隅角部 外側引張 支間部 内側引張 右隅角部 外側引張 曲げモーメント M kn.m -1.8 13.0-1.8 軸 力 N kn 76.6 76.6 76.6 部材幅 b 100.0 100.0 100.0 部材高 h 50.0 50.0 50.0 有効高 d 外側鉄筋かぶり d1 内側鉄筋かぶり d 必要鉄筋量 外側内側 16.66 18.17 16.66 使用鉄筋 外側内側 D19 @15.90 D19 @15.90 D19 @15.90 中立軸 X 14.738 14.648 14.738 応力度 σc σs 5.19 133.55 5.58 144.8 5.19 133.55 許容応力度 σca σsa 18 18 18 検討ケース
左側壁 項 目 単 位 上隅角部 外側引張 外側引張 支間部 内側引張 下隅角部 外側引張 曲げモーメント M kn.m -1.8-17.9 9.8-15.0 軸 力 N kn 175. 01.5 159.0 4. 部材幅 b 100.0 100.0 100.0 100.0 部材高 h 50.0 50.0 50.0 50.0 有効高 d 外側鉄筋かぶり d1 内側鉄筋かぶり d 必要鉄筋量 外側内側 13.66 3.0 14.79 4.7 使用鉄筋 外側内側 D19 @15.90 D13 @50 5.068 D16 @50 7.944 D13 @50 5.068 D16 @50 7.944 D13 @50 5.068 D16 @15 15.888 D13 @50 5.068 中立軸 X 16.65 48.15 59.414 15.050 応力度 σc σs 5.14 11.53 0.81-9.63 0.53-6.57 5.86 145.63 許容応力度 σca σsa 18-0 -0 6.00 18 検討ケース 3
右側壁 項 目 単 位 上隅角部 外側引張 外側引張 支間部 内側引張 下隅角部 外側引張 曲げモーメント M kn.m -1.8-17.9 9.8-15.0 軸 力 N kn 175. 01.5 159.0 4. 部材幅 b 100.0 100.0 100.0 100.0 部材高 h 50.0 50.0 50.0 50.0 有効高 d 外側鉄筋かぶり d1 内側鉄筋かぶり d 必要鉄筋量 外側内側 13.66 3.0 14.79 4.7 使用鉄筋 外側内側 D19 @15.90 D13 @50 5.068 D16 @50 7.944 D13 @50 5.068 D16 @50 7.944 D13 @50 5.068 D16 @15 15.888 D13 @50 5.068 中立軸 X 16.65 48.15 59.414 15.050 応力度 σc σs 5.14 11.53 0.81-9.63 0.53-6.57 5.86 145.63 許容応力度 σca σsa 18-0 -0 6.00 18 検討ケース 3
底版 項 目 単 位 左隅角部 外側引張 支間部 内側引張 右隅角部 外側引張 曲げモーメント M kn.m -15.0 173.4-15.0 軸 力 N kn 108.7 108.7 108.7 部材幅 b 100.0 100.0 100.0 部材高 h 60.0 60.0 60.0 有効高 d 49.0 49.0 49.0 外側鉄筋かぶり d1 11.0 11.0 11.0 内側鉄筋かぶり d 11.0 11.0 11.0 必要鉄筋量 外側内側 1.0 18.60 1.0 使用鉄筋 外側内側 D16 @15 15.888 D19 @15.90 D16 @15 15.888 中立軸 X 15.43 17.034 15.43 応力度 σc σs 4.31 140.63 5.6 148.06 4.31 140.63 許容応力度 σca σsa 6.00 18 18 6.00 18 検討ケース
1.5. せん断応力度 S τm = b d τa b = 100.0 () 部材 照査位置 S (kn) d () τm ( ) τa ( ) 検討ケース L (m) 左隅角部 175. 0.438 0.780 0 頂版 左 τ 点右 τ 点 133.6-133.6 0.334 0.334 0.390 0.390 0.800 0.800 右隅角部 -175. 0.438 0.780 0 上隅角部 -83.9 0.10 0.780 3 0 左側壁 上 τ 点下 τ 点 -60.8 74.1 0.15 0.185 0.390 0.390 3 3 0.800 0.800 下隅角部 14.1 0.310 0.780 3 0 上隅角部 83.9 0.10 0.780 3 0 右側壁 上 τ 点下 τ 点 60.8-74.1 0.15 0.185 0.390 0.390 3 3 0.800 0.800 下隅角部 -14.1 0.310 0.780 3 0 左隅角部 -17.1 49.0 0.443 0.780 0 底版 左 τ 点右 τ 点 -139.7 139.7 49.0 49.0 0.85 0.85 0.390 0.390 0.980 0.980 右隅角部 17.1 49.0 0.443 0.780 0 注 )τ 点 : せん断応力度照査位置 L : 隅角部格点からの距離
1.6 主鉄筋定着位置 1 653 1 653 740 740 1 76 1 76 1 641 1 641 575 575 1 606 1 606 1.6.1 隅角部 ( 負の曲げモーメント ) 隅角部の主鉄筋の定着位置は 主鉄筋の配筋量が計算上不要となる位置 ( 抵抗曲げモーメントと 設計曲げモーメントとの交点 ) から定着長を加えた長さとする 単位 頂 左端 版 右端 左側壁 上端 下端 右側壁 上端 下端 底 左端 版 右端 主鉄筋径 mm D19 D19 D19 D16 D19 D16 D16 D16 ピッチ mm @50 @50 @50 @50 @50 @50 @50 @50 ( 鉄筋径 ) mm (D19 ) (D19 ) (D19 ) (D16 ) (D19 ) (D16 ) (D16 ) (D16 ) (1) Lm 43.8 43.8 4.6 57.6 4.6 57.6 40.6 40.6 () d 49.0 49.0 (3) Lap 66.5 66.5 66.5 56.0 66.5 56.0 56.0 56.0 定着位置 150.3 150.3 149.1 153.6 149.1 153.6 145.6 145.6 Lm : 隅角部格点から抵抗曲げモーメントと設計曲げモーメントとの交点までの距離 d : 部材の有効高 Lap : 定着鉄筋の定着長 () の鉄筋定着位置 : (1)+()+(3) ( Lmにはモーメントシフト分を含む )
1.6. 支間部 ( 正の曲げモーメント ) 支間部の主鉄筋の定着位置は 主鉄筋の配筋量が計算上不要となる位置 ( 抵抗曲げモーメントと 設計曲げモーメントとの交点 ) から定着長を加えた長さとする 単位 頂左端 版右端 底左端 版右端 主鉄筋径 mm D19 D19 D19 D19 ピッチ mm @50 @50 @50 @50 ( 鉄筋径 ) mm (D19 ) (D19 ) (D19 ) (D19 ) (1) Lm 165.5 165.5 158.0 158.0 () d 49.0 49.0 (3) Lap 66.5 66.5 66.5 66.5 定着位置 59.0 59.0 4.5 4.5 Lm : 隅角部格点から抵抗曲げモーメントと設計曲げモーメントとの交点までの距離 d : 部材の有効高 Lap : 定着鉄筋の定着長 () の鉄筋定着位置 : (1)-()-(3)
1.6.3 抵抗曲げモーメント 設計曲げモーメント頂版隅角部格点からの距離 (m) 負の曲げモーメント Mr (kn.m) M_min (kn.m) 正の曲げモーメント Mr (kn.m) M_max (kn.m) 0 0.145 0.89 0.434 0.579 0.74 0.800 0.868 1.013 1.158 1.303 1.447 1.59 1.737 1.88.06.171.316.461.605.750.750.895 3.039 3.184 3.39 3.474 3.618 3.763 3.908 4.053 4.197 4.34 4.487 4.63 4.700 4.776 4.91 5.066 5.11 5.355 5.500 - - - - - -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. -9. - - - - - -1.8-97.9-74.1-51.3-9.4-14.7-7.4-1.1 11.6 3. 33.8 43.4 5.0 59.6 66.1 71.7 76.3 79.8 8.3 83.8 84.3 84.3 83.8 8.3 79.8 76.3 71.7 66.1 59.6 5.0 43.4 33.8 3. 11.6-1.1-7.4-14.7-9.4-51.3-74.1-97.9-1.8 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0 90.0-94.5-75.8-58.1-41.4-5.7-8.7 1.7 10.7 8.6 45.1 60. 73.8 86.0 96.8 106.1 114.0 10.5 15.5 19.1 131.3 13.0 13.0 131.3 19.1 15.5 10.5 114.0 106.1 96.8 86.0 73.8 60. 45.1 8.6 10.7 1.7-8.7-5.7-41.4-58.1-75.8-94.5
左側壁隅角部格点からの距離 (m) 負の曲げモーメント Mr (kn.m) M_min (kn.m) 正の曲げモーメント Mr (kn.m) M_max (kn.m) 0 0.10 0.39 0.359 0.479 0.599 0.718 0.800 0.838 0.958 1.078 1.197 1.317 1.437 1.557 1.676 1.796 1.916.036.155.75.75.395.514.634.754.874.993 3.113 3.33 3.353 3.47 3.59 3.71 3.750 3.83 3.951 4.071 4.191 4.311 4.430 4.550-109.7-109.7-109.7-109.9-110. -110.5-110.8-111.0-111.0-111.3-111.6-111.9-11.1-11.4-11.7-113.0-113. -113.5-113.8-114.1-114.3-9.9-93. -93.4-93.7-94.0-94.3-94.6-94.8-95.1-95.4-95.7-96. -96.3-96.5-96.8-97.1-97.3-97.5-97.5-97.5-1.8-113.8-105.0-96.6-88.6-80.9-73.5-68.7-66.6-60.0-53.8-48.1-4.9-38.0-33.7-9.8-6.5-3.7-1.4-19.7-18.5-18.5-17.9-18.0-18.6-19.9-1.8-4.4-7.6-31.5-36. -41.6-47.7-54.5-56.9-6. -70.6-79.8-89.9-100.7-11.4-15.0 45.8 45.8 45.8 46.0 46.3 46.6 46.9 47.1 47. 47.5 47.8 48.1 48.4 48.7 49.0 49.3 49.6 49.9 50. 50.5 50.8 50.8 51.1 51.4 51.7 5.0 5.3 5.6 5.9 53. 53.5 53.8 54.1 54.3 54.4 54.6 54.9 55. 55.5 55.7 55.7 55.7-94.5-85.9-77.6-69.7-61.0-5.7-44.9-39.8-37.5-30.6-4. -18.3-1.9-8.1-3.8 0.0 3. 5.7 7.7 9.1 9.8 9.8 9.8 9. 7.9 5.9 3.1-0.3-4.5-9.5-15. -1.8-9. -37.3-40.1-46.4-56. -66.6-77.1-88.4-100.6-113.6
右側壁隅角部格点からの距離 (m) 負の曲げモーメント Mr (kn.m) M_min (kn.m) 正の曲げモーメント Mr (kn.m) M_max (kn.m) 0 0.10 0.39 0.359 0.479 0.599 0.718 0.800 0.838 0.958 1.078 1.197 1.317 1.437 1.557 1.676 1.796 1.916.036.155.75.75.395.514.634.754.874.993 3.113 3.33 3.353 3.47 3.59 3.71 3.750 3.83 3.951 4.071 4.191 4.311 4.430 4.550-109.7-109.7-109.7-109.9-110. -110.5-110.8-111.0-111.0-111.3-111.6-111.9-11.1-11.4-11.7-113.0-113. -113.5-113.8-114.1-114.3-9.9-93. -93.4-93.7-94.0-94.3-94.6-94.8-95.1-95.4-95.7-96. -96.3-96.5-96.8-97.1-97.3-97.5-97.5-97.5-1.8-113.8-105.0-96.6-88.6-80.9-73.5-68.7-66.6-60.0-53.8-48.1-4.9-38.0-33.7-9.8-6.5-3.7-1.4-19.7-18.5-18.5-17.9-18.0-18.6-19.9-1.8-4.4-7.6-31.5-36. -41.6-47.7-54.5-56.9-6. -70.6-79.8-89.9-100.7-11.4-15.0 45.8 45.8 45.8 46.0 46.3 46.6 46.9 47.1 47. 47.5 47.8 48.1 48.4 48.7 49.0 49.3 49.6 49.9 50. 50.5 50.8 50.8 51.1 51.4 51.7 5.0 5.3 5.6 5.9 53. 53.5 53.8 54.1 54.3 54.4 54.6 54.9 55. 55.5 55.7 55.7 55.7-94.5-85.9-77.6-69.7-61.0-5.7-44.9-39.8-37.5-30.6-4. -18.3-1.9-8.1-3.8 0.0 3. 5.7 7.7 9.1 9.8 9.8 9.8 9. 7.9 5.9 3.1-0.3-4.5-9.5-15. -1.8-9. -37.3-40.1-46.4-56. -66.6-77.1-88.4-100.6-113.6
底版隅角部格点からの距離 (m) 負の曲げモーメント Mr (kn.m) M_min (kn.m) 正の曲げモーメント Mr (kn.m) M_max (kn.m) 0 0.145 0.89 0.434 0.579 0.74 0.868 0.980 1.013 1.158 1.303 1.447 1.59 1.737 1.88.06.171.316.461.605.750.750.895 3.039 3.184 3.39 3.474 3.618 3.763 3.908 4.053 4.197 4.34 4.487 4.50 4.63 4.776 4.91 5.066 5.11 5.355 5.500-9.3-9.3-9.3-9.3-15.0-94.4-70. -47.8-6.8-7.1 11. 4.4 8.1 43.7 58.0 70.9 8.4 9.6 101.4 108.8 115.0 119.7 13.1 15.1 15.8 15.8 15.1 13.1 119.7 115.0 108.8 101.4 9.6 8.4 70.9 58.0 43.7 8.1 4.4 11. -7.1-6.8-47.8-70. -94.4-15.0 10. 10. 10. 10. 10. 10. -113.6-88.5-64.8-38. -1.6 11.4 33.7 49.8 54.4 73.4 106.5 10.5 13.9 143.7 15.8 160. 166.0 170.1 17.6 173.4 173.4 17.6 170.1 166.0 160. 15.8 143.7 13.9 10.5 106.5 73.4 54.4 49.8 33.7 11.4-1.6-38. -64.8-88.5-113.6
1.7 安定計算 1.7.1 死荷重時の計算 躯体自重 部 位 計算式 V (kn/m) X (m) M (kn.m/m) 頂 版 6.000 0.500 4.50 73.50 3.000 0.50 左側壁 4.000 0.500 4.50 49.00 0.50 1.5 右側壁 4.000 0.500 4.50 49.00 5.750 81.75 底 版 6.000 0.600 4.50 88.0 3.000 64.60 ハンチ 1/ 4.50 1/ 4.50 0.49 0.49 0.567 5.433 0.8.66 合 計 60.68 78.04 上載荷重 (1) 路面上載荷重雪荷重 = 0 (kn/m ) 歩道荷重 = 0 (kn/m ) その他 = 0 (kn/m ) qd = 0 (kn/m ) () 舗装および盛土 α 舗装 = 1.000 0.50 = (kn/m ) 盛土 = 1.000.000 1 = 36.00 (kn/m ) wd = 36.00 (kn/m ) (3) 荷重集計 V = ( X = 6.000 M = V X = 0 + 36.00 ) 6.000 = 16.000 (kn/m) = 3.000 (m) 64 (kn.m/m) 土圧 (1) [ CASE-1 ] 水平土圧係数左 Ko = 0.500 右 Ko = 0.500 左右の水平土圧係数が等しいため 計算を省略する 揚圧 浮力 1) [ case-1 ] 外水位 = 0 (m)
死荷重時の安定計算 (1) [ CASE-1 ] 1) [ case-1 ] 部 位 V (kn/m) H (kn/m) M (kn.m/m) 躯体自重 上載荷重 60.68 16.00 78.04 64 合 計 476.68 1430.04 合力の作用位置および偏心距離 X = ΣM ΣV = 3.000 (m) e = B - X = 0 (m) 底面中心におけるモーメント Me = ΣV e = (kn.m/m) 地盤反力度 q = ΣV B ± 6 Me B = 79.45 (kn/m ) Qa=300.0 (kn/m ) OK = 79.45 (kn/m )
1.7. 活荷重の計算 (1) T-50( 単軸 ) 定型 [1] 1) 頂版に作用する鉛直荷重 計算式 V (kn/m) X (m) M (kn.m/m) 0.6 4.00 85.09 3.000 55.7 ) 側壁に作用する水平荷重 左側壁 p = 0.500 = (kn/m ) 右側壁 p = 0.500 = (kn/m ) 計算式 H (kn/m) Y (m) M (kn.m/m) 左側壁 5.100.550 右側壁 5.100.550 合計 3) 集計 V (kn/m) H (kn/m) M (kn.m/m) 頂 版 85.09 55.7 側 壁 合計 85.09 55.7 () 側圧定型 [] 1) 側壁に作用する水平荷重左右の水平土圧係数が等しいため 計算を省略する 1.7.3 荷重組合せケースの安定計算 ( 1) 死 -1+ 活 -1 V (kn/m) H (kn/m) M (kn.m/m) 死荷重 [ case-1 ] 476.68 1430.04 活荷重 [ 1 ] 85.09 55.7 合 計 561.77 1685.31 合力の作用位置および偏心距離 X = ΣM ΣV = 3.000 (m) e = B - X = 0 (m) 底面中心におけるモーメント Me = ΣV e = (kn.m/m)
地盤反力度 q = ΣV B ± 6 Me B = 93.63 (kn/m ) Qa=300.0 (kn/m ) OK = 93.63 (kn/m )
章縦方向の計算.1 設計条件 (1) 形状寸法図 00 00 600 4 000 500 5 100 500 5 000 500 6 000 3 600 1 800 3 600 q=1 5 100 000 Kv=48890.0 Kv=48890.0 10 000 10 000 10 000 10 000 0 000 () 土被り形状盛土の単位重量 γ = 1 (kn/m 3 ) 座標原点 : 頂版天端左端 No X (m) Y (m) 1 3 4 0 3.600 16.400 0 0.000.000 0
(3) 材料および許容応力度等 設計基準強度 σck 4.00 コンクリート ヤング係数 Ec.50 10 4 許容曲げ圧縮応力度 σca 鉄筋 材質許容曲げ引張応力度 σsa SD345 18 ヤング係数比 n 15.0 断面力の算出間隔 m 1.000 躯体の単位重量 γc kn/m 3 4.50. 断面諸常数 A(m ) y(m) A y(m 3 ) A y (m 4 ) Io(m 4 ) 頂版 3.0000 4.8500 14.5500 70.5675 0.065 底版 3.6000 0.3000 1.0800 0.340 0.1080 左側壁.0000.6000 5.000 13.500.6667 右側壁.0000.6000 5.000 13.500.6667 ハンチ頂版 0.0400 4.5333 0.1813 0.80 01 ハンチ底版 00 0.6000 00 00 00 合計 10.6400 6.113 98.7535 5.5039 断面積 ΣA = 10.6400 (m ) 断面二次モーメント Σ(A y) Ye = =.463 (m) ΣA I = Σ(A y )+ΣIo-Ye ΣA = 39.6866 (m 4 ).3 荷重 (1) 躯体自重断面積 A = 10.6400 (m ) w = A γc = 10.6400 4.50 = 60.68 (kn/m) () 盛土重量 左端からの距離 (m) 載荷長 (m) 左荷重強度 (kn/m) 右荷重強度 (kn/m) 1 0 3.600 16.00 3.600 1.800 16.00 16.00 3 16.400 3.600 16.00
(3) 路面過載荷重路面荷重強度 Q = q B = 1 6.000 = 6 (kn/m) q : 路面過載荷重強度 (kn/m ) B :BOX 断面方向全幅 (m) 頂版上の載荷荷重路面載荷幅 Ls = 1.800 (m) 分散幅左側 = 0 (m) 右側 = 0 (m) 載荷幅 分布荷重強度 L = 1.800 (m) Q Ls L = 6 (kn/m) 載荷位置 ( 左端からの距離 ) = 3.600 (m).4 断面力 (1) 最大 最小曲げモーメント ブロック Mmax M (kn.m) Mmin ブロック左端からの距離 (m) Mmax Mmin 1 39.5 0.0 5.000 10 39.5 0.0 5.000 0 () 最大 最小せん断力 ブロック Smax S (kn) Smin ブロック左端からの距離 (m) Smax Smin 1 10.9-9.1 3.000 7.000 9.1-10.9 3.000 7.000 (3) 着目点での断面力 ブロック 1 ブロック左端からの距離 (m) 0 1.000.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 0 9.000 10 M (kn.m) 0.0 39.8 18.0 33.5 318.3 39.5 80.3 196.8 104.8 30.6 0.0 S (kn) 0.0 68. 10.5 10.9 50. -3.3-70.7-9.1-87.4-56.8 0.0
ブロック ブロック左端からの距離 (m) 0 1.000.000 3.000 4.000 5.000 6.000 7.000 0 9.000 10 M (kn.m) 0.0 30.6 104.8 196.8 80.3 39.5 318.3 33.5 18.0 39.8 0.0 S (kn) 0.0 56.8 87.4 9.1 70.7 3.3-50. -10.9-10.5-68. 0.0.5 断面力図.5.1 曲げモーメント 39.5 39.5.5. せん断力 -9.1 9.1-10.9 10.9
.6 曲げ応力度 (1) ブロック 1 項 目 単位 Mmax BOX 全幅 BW 600.0 BOX 全高 BH 5 頂版厚 50.0 左側壁厚 50.0 右側壁厚 50.0 底版厚 60.0 上ハンチ 側壁 幅 0.0 高 0.0 下ハンチ 側壁 幅 高 曲げモーメント M kn.m 39.5 鉄筋量 頂版外側 d1 As1 D13-3 9.141 頂版内側 d As D13-5 31.675 底版内側 d3 As3 11.0 D13-5 31.675 底版外側 d4 As4 11.0 D13-3 9.141 中立軸位置 X 36.48 ヤング係数比 n 15.0 応力度 σc 0.06 σs 1.09 許容応力度 σca σsa 18
() ブロック 項 目 単位 Mmax BOX 全幅 BW 600.0 BOX 全高 BH 5 頂版厚 50.0 左側壁厚 50.0 右側壁厚 50.0 底版厚 60.0 上ハンチ 側壁 幅 0.0 高 0.0 下ハンチ 側壁 幅 高 曲げモーメント M kn.m 39.5 鉄筋量 頂版外側 d1 As1 D13-3 9.141 頂版内側 d As D13-5 31.675 底版内側 d3 As3 11.0 D13-5 31.675 底版外側 d4 As4 11.0 D13-3 9.141 中立軸位置 X 36.48 ヤング係数比 n 15.0 応力度 σc 0.06 σs 1.09 許容応力度 σca σsa 18
3 章ウイングの計算 3.1 左口 : 左ウイング 3.1.1 設計条件 (1) 形状寸法図 6 450 100 5 300 4 300 1 000 1:1.500 5 100 300 天端勾配 i = 000 勾配 n = 1 : 1.500 ( 天端勾配を含む ) () 計算条件 設計基準強度 σck 4.00 コンクリート ヤング係数 Ec.50 10 4 許容曲げ圧縮応力度 σca 鉄筋 材質許容曲げ引張応力度 σsa SD345 18 ヤング係数比 n 15.0 静止土圧係数 Ko 0.500 土砂の単位重量 γ kn/m 3 1 過載荷重 Qv kn/m 1 過載荷重土砂換算高 ho=qv/γ m 0.556
3.1. 断面力計算 (1) 台形部 MA = 1 γ Ko { LA4 1 n + (Hs+ho) 3 n LA 3 + (Hs + ho Hs) = 1 6.4504 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 1 1.500 3 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) = 903.48 (kn.m) 6.450 } 6.450 3 LA } SA = 1 γ Ko { LA3 3 n + (Hs+ho) LA + (Hs + ho Hs) LA} n = 1 6.4503 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 3 1.500 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) 6.450} = 434.31 (kn) 6.450 () 設計断面力 M = 903.48 (kn.m) S = 434.31 (kn) Mm = M h α Sm = S h α = = 903.48 1.000 5.300 434.31 1.000 5.300 = 170.47 (kn.m/m) = 81.95 (kn/m) Hs : 先端のウイング高さ (m) LA : 台形部分のウイング長 (m) ho : 過載荷重土砂換算高 (m) n : 天端勾配を含めた台形部分の勾配比 MA : 台形部分に作用する土圧による曲げモーメント (kn.m) SA : 台形部分に作用する土圧によるせん断力 (kn.m) h : ウイング付根部の有効高さ (m) α : 曲げモーメントの割増係数 α : せん断力の割増係数
3.1.3 応力度計算 項 目 単位 背面 常時 曲げモーメント M kn.m 170.5 せん断力 S kn 81.9 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 必要鉄筋量 Asr 6.898 使用鉄筋量 As mm 15 30.970 p K C S 774 0.380 6.031 9.856 中立軸位置 X 15.186 応力度 σc 6.43 σs 157.53 τ 0.05 許容応力度 σca σsa 18 τa 0.390 3.1.4 主鉄筋定着位置 主鉄筋の定着位置は 主鉄筋の低減量が計算上不要となる位置 ( 抵抗曲げモーメントと 設計曲げモーメントとの交点 ) から定着長を加えた長さとする (1) 抵抗曲げモーメント 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 低減後の鉄筋量 As mm 50 15.484 許容応力度 σca σsa 18 抵抗曲げモーメント Mr kn.m 100.8
() 抵抗曲げモーメントと設計曲げモーメントとの交点 付根からの距離 L m 1.346 有効幅 h m 4.40 曲げモーメント M kn.m 443.58 せん断力 S kn 58.66 単位幅当り断面力 Mm Sm kn.m/m kn/m 100.76 58.75 (3) 定着位置 定着鉄筋 D 定着長 Lo = 0.770 (m) 定着位置 L = L + Lo =.116 (m) ( ウイング付根からの距離 )
3. 左口 : 右ウイング 3..1 設計条件 (1) 形状寸法図 6 450 5 100 300 1:1.500 100 4 300 1 000 5 300 天端勾配 i = 000 勾配 n = 1 : 1.500 ( 天端勾配を含む ) () 計算条件 設計基準強度 σck 4.00 コンクリート ヤング係数 Ec.50 10 4 許容曲げ圧縮応力度 σca 鉄筋 材質許容曲げ引張応力度 σsa SD345 18 ヤング係数比 n 15.0 静止土圧係数 Ko 0.500 土砂の単位重量 γ kn/m 3 1 過載荷重 Qv kn/m 1 過載荷重土砂換算高 ho=qv/γ m 0.556
3.. 断面力計算 (1) 台形部 MA = 1 γ Ko { LA4 1 n + (Hs+ho) 3 n LA 3 + (Hs + ho Hs) = 1 6.4504 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 1 1.500 3 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) = 903.48 (kn.m) 6.450 } 6.450 3 LA } SA = 1 γ Ko { LA3 3 n + (Hs+ho) LA + (Hs + ho Hs) LA} n = 1 6.4503 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 3 1.500 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) 6.450} = 434.31 (kn) 6.450 () 設計断面力 M = 903.48 (kn.m) S = 434.31 (kn) Mm = M h α Sm = S h α = = 903.48 1.000 5.300 434.31 1.000 5.300 = 170.47 (kn.m/m) = 81.95 (kn/m) Hs : 先端のウイング高さ (m) LA : 台形部分のウイング長 (m) ho : 過載荷重土砂換算高 (m) n : 天端勾配を含めた台形部分の勾配比 MA : 台形部分に作用する土圧による曲げモーメント (kn.m) SA : 台形部分に作用する土圧によるせん断力 (kn.m) h : ウイング付根部の有効高さ (m) α : 曲げモーメントの割増係数 α : せん断力の割増係数
3..3 応力度計算 項 目 単位 背面 常時 曲げモーメント M kn.m 170.5 せん断力 S kn 81.9 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 必要鉄筋量 Asr 6.898 使用鉄筋量 As mm 15 30.970 p K C S 774 0.380 6.031 9.856 中立軸位置 X 15.186 応力度 σc 6.43 σs 157.53 τ 0.05 許容応力度 σca σsa 18 τa 0.390 3..4 主鉄筋定着位置 主鉄筋の定着位置は 主鉄筋の低減量が計算上不要となる位置 ( 抵抗曲げモーメントと 設計曲げモーメントとの交点 ) から定着長を加えた長さとする (1) 抵抗曲げモーメント 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 低減後の鉄筋量 As mm 50 15.484 許容応力度 σca σsa 18 抵抗曲げモーメント Mr kn.m 100.8
() 抵抗曲げモーメントと設計曲げモーメントとの交点 付根からの距離 L m 1.346 有効幅 h m 4.40 曲げモーメント M kn.m 443.58 せん断力 S kn 58.66 単位幅当り断面力 Mm Sm kn.m/m kn/m 100.76 58.75 (3) 定着位置 定着鉄筋 D 定着長 Lo = 0.770 (m) 定着位置 L = L + Lo =.116 (m) ( ウイング付根からの距離 )
4 章ウイングの計算 4.1 右口 : 左ウイング 4.1.1 設計条件 (1) 形状寸法図 6 450 100 5 300 4 300 1 000 1:1.500 5 100 300 天端勾配 i = 000 勾配 n = 1 : 1.500 ( 天端勾配を含む ) () 計算条件 設計基準強度 σck 4.00 コンクリート ヤング係数 Ec.50 10 4 許容曲げ圧縮応力度 σca 鉄筋 材質許容曲げ引張応力度 σsa SD345 18 ヤング係数比 n 15.0 静止土圧係数 Ko 0.500 土砂の単位重量 γ kn/m 3 1 過載荷重 Qv kn/m 1 過載荷重土砂換算高 ho=qv/γ m 0.556
4.1. 断面力計算 (1) 台形部 MA = 1 γ Ko { LA4 1 n + (Hs+ho) 3 n LA 3 + (Hs + ho Hs) = 1 6.4504 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 1 1.500 3 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) = 903.48 (kn.m) 6.450 } 6.450 3 LA } SA = 1 γ Ko { LA3 3 n + (Hs+ho) LA + (Hs + ho Hs) LA} n = 1 6.4503 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 3 1.500 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) 6.450} = 434.31 (kn) 6.450 () 設計断面力 M = 903.48 (kn.m) S = 434.31 (kn) Mm = M h α Sm = S h α = = 903.48 1.000 5.300 434.31 1.000 5.300 = 170.47 (kn.m/m) = 81.95 (kn/m) Hs : 先端のウイング高さ (m) LA : 台形部分のウイング長 (m) ho : 過載荷重土砂換算高 (m) n : 天端勾配を含めた台形部分の勾配比 MA : 台形部分に作用する土圧による曲げモーメント (kn.m) SA : 台形部分に作用する土圧によるせん断力 (kn.m) h : ウイング付根部の有効高さ (m) α : 曲げモーメントの割増係数 α : せん断力の割増係数
4.1.3 応力度計算 項 目 単位 背面 常時 曲げモーメント M kn.m 170.5 せん断力 S kn 81.9 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 必要鉄筋量 Asr 6.898 使用鉄筋量 As mm 15 30.970 p K C S 774 0.380 6.031 9.856 中立軸位置 X 15.186 応力度 σc 6.43 σs 157.53 τ 0.05 許容応力度 σca σsa 18 τa 0.390 4.1.4 主鉄筋定着位置 主鉄筋の定着位置は 主鉄筋の低減量が計算上不要となる位置 ( 抵抗曲げモーメントと 設計曲げモーメントとの交点 ) から定着長を加えた長さとする (1) 抵抗曲げモーメント 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 低減後の鉄筋量 As mm 50 15.484 許容応力度 σca σsa 18 抵抗曲げモーメント Mr kn.m 100.8
() 抵抗曲げモーメントと設計曲げモーメントとの交点 付根からの距離 L m 1.346 有効幅 h m 4.40 曲げモーメント M kn.m 443.58 せん断力 S kn 58.66 単位幅当り断面力 Mm Sm kn.m/m kn/m 100.76 58.75 (3) 定着位置 定着鉄筋 D 定着長 Lo = 0.770 (m) 定着位置 L = L + Lo =.116 (m) ( ウイング付根からの距離 )
4. 右口 : 右ウイング 4..1 設計条件 (1) 形状寸法図 6 450 5 100 300 1:1.500 100 4 300 1 000 5 300 天端勾配 i = 000 勾配 n = 1 : 1.500 ( 天端勾配を含む ) () 計算条件 設計基準強度 σck 4.00 コンクリート ヤング係数 Ec.50 10 4 許容曲げ圧縮応力度 σca 鉄筋 材質許容曲げ引張応力度 σsa SD345 18 ヤング係数比 n 15.0 静止土圧係数 Ko 0.500 土砂の単位重量 γ kn/m 3 1 過載荷重 Qv kn/m 1 過載荷重土砂換算高 ho=qv/γ m 0.556
4.. 断面力計算 (1) 台形部 MA = 1 γ Ko { LA4 1 n + (Hs+ho) 3 n LA 3 + (Hs + ho Hs) = 1 6.4504 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 1 1.500 3 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) = 903.48 (kn.m) 6.450 } 6.450 3 LA } SA = 1 γ Ko { LA3 3 n + (Hs+ho) LA + (Hs + ho Hs) LA} n = 1 6.4503 ( 1.000+ 0.556) 1 0.500 { + 3 1.500 1.500 + ( 1.000 + 0.556 1.000) 6.450} = 434.31 (kn) 6.450 () 設計断面力 M = 903.48 (kn.m) S = 434.31 (kn) Mm = M h α Sm = S h α = = 903.48 1.000 5.300 434.31 1.000 5.300 = 170.47 (kn.m/m) = 81.95 (kn/m) Hs : 先端のウイング高さ (m) LA : 台形部分のウイング長 (m) ho : 過載荷重土砂換算高 (m) n : 天端勾配を含めた台形部分の勾配比 MA : 台形部分に作用する土圧による曲げモーメント (kn.m) SA : 台形部分に作用する土圧によるせん断力 (kn.m) h : ウイング付根部の有効高さ (m) α : 曲げモーメントの割増係数 α : せん断力の割増係数
4..3 応力度計算 項 目 単位 背面 常時 曲げモーメント M kn.m 170.5 せん断力 S kn 81.9 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 必要鉄筋量 Asr 6.898 使用鉄筋量 As mm 15 30.970 p K C S 774 0.380 6.031 9.856 中立軸位置 X 15.186 応力度 σc 6.43 σs 157.53 τ 0.05 許容応力度 σca σsa 18 τa 0.390 4..4 主鉄筋定着位置 主鉄筋の定着位置は 主鉄筋の低減量が計算上不要となる位置 ( 抵抗曲げモーメントと 設計曲げモーメントとの交点 ) から定着長を加えた長さとする (1) 抵抗曲げモーメント 部材幅 b 100.0 部材高 h 50.0 有効高 d ヤング係数比 n 15.0 低減後の鉄筋量 As mm 50 15.484 許容応力度 σca σsa 18 抵抗曲げモーメント Mr kn.m 100.8
() 抵抗曲げモーメントと設計曲げモーメントとの交点 付根からの距離 L m 1.346 有効幅 h m 4.40 曲げモーメント M kn.m 443.58 せん断力 S kn 58.66 単位幅当り断面力 Mm Sm kn.m/m kn/m 100.76 58.75 (3) 定着位置 定着鉄筋 D 定着長 Lo = 0.770 (m) 定着位置 L = L + Lo =.116 (m) ( ウイング付根からの距離 )