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Q&Aフーチングの設計計算 Q&A ('17.10.17)

NEW! 更新内容

Q5−10.連続フーチングの柱間の照査には柱前面の曲げモーメントが用いられているようだが、柱中心のモーメントを用いることはできますか('17.10.17)

目  次
 1.適用範囲、制限条件

Q1−1.フーチングが円形で同心円状に杭配置が可能か?

Q1−2.安定照査を行うことは出来ますか

Q1−3.柱の検討を行うことはできますか

Q1−4.フーチング補強時の断面照査は可能ですか

Q1−5.杭基礎での設計において、「基礎の設計計算,杭基礎の設計」と同等の照査が可能ですか


Q1−6.最大杭列数を教えてください

Q1−7.3柱式の底版剛体照査は行えますか

Q1−8.3柱式以上の条件で剛体照査ができないのはなぜでしょうか

Q1−9.杭基礎に杭径や杭長が設定可能なようですが、杭本体に関する計算ができるのでしょうか

Q1−10.補強設計時において、既設部と新設部を異なる材料とすることはできますか
 2.断面力の算定

Q2−1.円形フーチングの地盤反力算出根拠は?

Q2−2 .橋軸および橋軸直角方向の地盤反力の考え方はどのようになりますか?

Q2−3.杭の反力を作用力としてフーチングに設定することは可能でしょうか

Q2−4.レベル2地震時の地盤反力の考え方を教えてください  

Q2−5.橋軸方向の断面力算定位置を教えてください

Q2−6.断面力として考慮する荷重を教えてください
 3.配筋

Q3−1.配筋の入力画面に、「柱部の定着鉄筋を考慮する」の入力がありますが、この鉄筋はどのような鉄筋のことでしょうか

Q3−2.鉄筋材質としてSD295を選択することはできますか

Q3−3.配筋指定時に配筋図を確認する方法を教えてください

Q3−4.丸鋼鉄筋を使用することはできますか

 4.荷重


Q4−1..任意荷重でフーチング中心の作用力を再現することは可能でしょうか


Q4−2.柱基部での荷重(V,H,M)を指定することはできますか

Q4−3.検討可能な 最大ケース数を教えてください

Q4−4.レベル2地震時の慣性力の向きの考え方を教えてください

Q4−5.柱基部断面力が未入力のままで計算可能ですが、入力する必要がありますか

Q4−6.レベル1地震時の設定において、「地震時の影響」を設定すると慣性力を計算するのでしょうか
 5.断面照査

Q5−1.「考え方」画面の「柱間の中間点におけるせん断照査の引張判定」の設定の意味を教えてください


Q5−2.「考え方」画面の『せん断スパンの取扱い』はどのように設定するのでしょうか

Q5−3.「考え方」画面の『せん断照査における照査位置の集中荷重の取り扱い』はどのような時に設定するのでしょうか

Q5−4.レベル2地震時照査において、杭位置で照査する必要がありますか

Q5−5.「考え方」画面の「釣合鉄筋量算出時の鉄筋の取扱い」の参考文献を教えてください

Q5−6.最小鉄筋量の照査結果がAs≧500(mm2)となっていますが、OUT判定となっています

Q5−7.断面照査位置を任意指定することはできますか

Q5−8.レベル1地震時で最大鉄筋量照査はできますか

Q5−9.レベル2地震時で最小鉄筋量照査はできますか

Q5−10.連続フーチングの柱間の照査には柱前面の曲げモーメントが用いられているようだが、柱中心のモーメントを用いることはできますか
 6.その他


Q6−1.他製品と連携することは可能ですか


Q6−2.コンクリート材質や鉄筋材質を追加登録することはできますか

Q6−3.他製品との連携方法を教えてください

Q6−4.「橋脚の設計」における底版設計では対応していない機能がありますか

Q6−5.他製品データのインポートの制限を教えてください

Q6−6.3Dモデルをファイル出力することは可能ですか

Q6−7.橋軸直角方向のフレームモデルを、他のフレーム製品で解析することはできますか

Q6−8.鉄筋径を追加登録することはできますか

Q6−9.3Dモデルの表示方法を変更することはできますか



 1.適用範囲、制限条件

Q1−1.

フーチングが円形で同心円状に杭配置が可能か?
A1−1. 可能です。
但し、杭反力を算出する機能はありませんので、別途算出された杭反力を入力してください。
 

Q1−2.

安定照査を行うことは出来ますか
A1−2. できません。
本プログラムでは断面照査のみ可能となっています。
 

Q1−3.

柱の検討を行うことはできますか
A1−3. できません。
本プログラムではフーチングの断面照査のみ可能となっています。
 

Q1−4.

フーチング補強時の断面照査は可能ですか
A1−4. 平成24年道示対応オプションで照査可能となります。
杭基礎の場合、増し杭工法による杭基礎補強を行った場合の照査にも対応しており、既設杭,増し杭の荷重分担を評価した照査を行います。
 

Q1−5.

杭基礎での設計において、「基礎の設計計算,杭基礎の設計」と同等の照査が可能ですか
A1−5. 本プログラムでは杭反力を計算する機能がありませんので、杭反力が既知であれば可能です。
 

Q1−6.

最大杭列数を教えてください
A1−6. X方向、Y方向ともに100まで指定可能です。
 

Q1−7.

3柱式の底版剛体照査は行えますか
A1−7. 「杭基礎設計便覧 平成19年1月 社団法人日本道路協会」p276(5-3フーチングの剛体評価)に従い、 連続フーチングで2本までの計算を対象としています。
 

Q1−8.

3柱式以上の条件で剛体照査ができないのはなぜでしょうか
A1−8. 杭基礎設計便覧(平成18年度)p.238に「2柱式の連続フーチングまでについて行っているため、柱が3本以上たっている連続フーチングでは適用できない」と記載があるためです。
 

Q1−9.

杭基礎に杭径や杭長が設定可能なようですが、杭本体に関する計算ができるのでしょうか
A1−9. 杭径や杭長は描画用に必要な情報であり計算には使用されません。
 

Q1−10.

補強設計時において、既設部と新設部を異なる材料とすることはできますか
A1−10. コンクリートについては同一材料となりますが、鉄筋については変更可能です。

 2.断面力の算定

Q2−1.

円形フーチングの地盤反力算出根拠は?
A2−1. 円形フーチングの地盤反力は以下のように算出しています。
■浮上りが生じないとき
qmax,qmin = VB/AB ± |MB・a|/IB
  ここに、
VB:基礎底面に作用する鉛直力
AB:基礎底面の全面積
MB:基礎底面に作用するモーメント
a:基礎幅の1/2(半径)
IB:基礎底面の断面二次モーメント

■浮上りが生じるとき
qmax:分布幅を仮定し、作用力と地盤反力とが釣合うよう収束計算を行っています。

上記のように扱っていることから、計算過程を出力することができず、現行では、結果のみの出力を行っています。ご了承ください。
 

Q2−2.

橋軸および橋軸直角方向の地盤反力の考え方はどのようになりますか?
A2−2. 道路橋示方書の直接基礎の設計では、一般に、
・橋軸方向
・橋軸直角方向
に着目し、これらの1方向に荷重を載荷したときに生じる地盤反力度に対してフーチングの検討を行いますが、本プログラムにおいても、このように検討しております。
 

Q2−3.

杭の反力を作用力としてフーチングに設定することは可能でしょうか
A2−3. 可能です。「荷重」−「作用力、その他荷重」−「杭反力」で入力いただけます。
尚、杭基礎としての設計は杭反力を直接入力することでのみ対応可能です。自動計算することはできませんのでご注意下さい。
 

Q2−4.

レベル2地震時の地盤反力の考え方を教えてください
A2−4. 道示に示される直接基礎が非線形応答(基礎底面の浮上りによるエネルギー吸収)するとしたときに基礎底面に生じるモーメントを用いて算出されます。
 

Q2−5.

橋軸方向の断面力算定位置を教えてください
A2−5. 柱前面,柱前面からフーチング厚の1/2離れた位置,柱前面より外側の杭中心位置における断面力を求めます。
 

Q2−6.

断面力として考慮する荷重を教えてください
A2−6. 下記を考慮しています。
・フーチング自重
・フーチング上載土自重
・浮力(フーチング及び上載土砂)
・杭反力
・任意荷重(指定されている場合のみ)

 3.配筋

Q3−1.

配筋の入力画面に、「柱部の定着鉄筋を考慮する」の入力がありますが、この鉄筋はどのような鉄筋のことでしょうか
A3−1. 柱付け根位置では既設部柱があるため補強部の上側主鉄筋が断ち切られていると考えます。
そのため、有効幅から柱部分を除いた範囲に配置されているものと計算します。
「柱部の定着鉄筋を考慮する」は柱部に突き当たる鉄筋も考慮する場合にチェックし、鉄筋を設定して下さい。
 

Q3−2.

鉄筋材質としてSD295を選択することはできますか
A3−2. 平成24年道示対応オプションで選択可能となります。
 

Q3−3.

配筋指定時に配筋図を確認する方法を教えてください
A3−3. 「配筋」画面の基本条件で「配置による入力」を選択してください。
 

Q3−4.

丸鋼鉄筋を使用することはできますか
A3−4. 平成24年道示対応オプションで選択可能となります。

 4.荷重

Q4−1.

任意荷重でフーチング中心の作用力を再現することは可能でしょうか
A4−1. 入力は可能です。
但し、任意荷重は断面照査のみに用います。直接基礎のフーチング下面の作用力には考慮されません。
 

Q4−2.

柱基部での荷重(V,H,M)を指定することはできますか
A4−2. 任意荷重での対応となりますが、フーチング上に水平荷重,モーメント荷重を指定することはできませんので、任意荷重への換算が必要です。
 

Q4−3.

検討可能な 最大ケース数を教えてください
A4−3. 各方向60ケースまで検討可能です。
 

Q4−4.

レベル2地震時の慣性力の向きの考え方を教えてください
A4−4. 下記となります。
Y方向:正方向(↑)、負方向(↓)
X方向:正方向(→)、負方向(←)
 

Q4−5.

柱基部断面力が未入力のままで計算可能ですが、入力する必要がありますか
A4−5. 連続フーチング(柱本数が2本以上)のX方向の荷重ケースを検討する場合に、柱基部断面力の入力が必要となります。
柱基部に作用する断面力を荷重ケースごとに指定してください。
計算方法について、ヘルプの「計算理論及び照査の方法」−「断面力の算定」の「■連続フーチングの橋軸直角方向の照査」に記載しておりますのでご参照ください。

尚、上記ヘルプに記載しておりますように、連続フーチングのX方向は、FRAMEモデルを作成して断面力を算出しております。
FRAMEモデルに載荷する荷重(作用荷重と地盤反力)が釣り合っていないと支点反力が生じ、断面力が正しく算出されません。
「計算・結果確認」−「常時、レベル1地震時」−「詳細結果」−「X方向」−「曲げ照査」画面の下側にある[骨組みモデル確認]ボタンから開く「骨組解析結果」画面の[反力]ボタンを押下して、支点に鉛直反力が生じていないことを確認してください。
 

Q4−6.

レベル1地震時の設定において、「地震時の影響」を設定すると慣性力を計算するのでしょうか
A4−6. 慣性力の計算は行いません。「地震時の影響」は許容値の決定に使用します。

 5.断面照査

Q5−1.

「考え方」画面の「柱間の中間点におけるせん断照査の引張判定」の設定の意味を教えてください
A5−1. 連続フーチングの柱間のせん断照査を行い、照査断面が柱間のちょうど中間点に位置する場合、左側,右側のどちらの柱前面の曲げモーメントを用いて引張判定を行うか指定します。
照査断面が柱間のちょうど中間に位置するとき、どちらの柱前面を参照して良いか不明なため、設計者のご判断により指定するようにしています。
 

Q5−2.

「考え方」画面の『せん断スパンの取扱い』はどのように設定するのでしょうか
A5−2. 『上限値Lを考慮する』がチェックされているとき、せん断スパンの上限値を考慮し、せん断スパンaが上限値に達した場合、a=上限値として照査し ます。
杭基礎の場合、「杭基礎設計便覧」の規定を参照し、柱または壁前面位置から最外縁の杭中心位置までの距離Lを上限値とします。
ただし、杭基礎設計便覧では、上側引張時の上限値の取扱いが明確ではありません。したがって、下側引張と同様Lを上限値とするか、 L+min(tcc/2,d)を上限値とするかを選択してください。
直接基礎の場合、杭基礎設計便覧を初めとして明確な規定がないため、せん断スパンの上限値を考慮するか否かは、設計者の判断となります。
柱または壁前面位置からフーチング端部までの距離をLとし、このLを上限値として照査してもよいと判断される場合、『上限値Lを考慮する』を チェックし照査してください。
 

Q5−3.

「考え方」画面の『せん断照査における照査位置の集中荷重の取り扱い』はどのような時に設定するのでしょうか
A5−3. 照査位置上の集中荷重を考慮した場合のせん断力,無視した場合のせん断力を算出し絶対値の大きい方を採用します。
考慮/無視の厳しい方を採用した方がより安全側となりますが、最終的には設計者判断で選択してください。
 

Q5−4.

レベル2地震時照査において、杭位置で照査する必要がありますか
A5−4. 「考え方」画面の「杭中心位置の曲げ照査」をチェックすることにより、杭中心位置においても曲げ照査を行います。
これは、98年6月に建設省土木研究所の基礎研究室から「保耐法の場合は、杭位置でも照査するように。」という指示があったことによります。
理由としては、保耐法の場合「杭頭の鉛直反力だけでなく、杭頭水平反力、杭頭モーメント反力を考慮するので、付け根位置ではなく、杭位置で鉄筋量 が決定される場合がある。」との事でした。ただし、あくまで設計者の方のご判断として選択してください。
 

Q5−5.

「考え方」画面の「釣合鉄筋量算出時の鉄筋の取扱い」の参考文献を教えてください
A5−5. 釣合鉄筋量は、道示IV(H.24.3)8.7.3(P.240〜)により、モーメントの再配分が確実に行われるか不明な照査断面について
 軸方向鉄筋量≦釣合鉄筋量の1/2
を照査するときに用いますが、釣合鉄筋量算出における鉄筋の取扱いが明示されていないため、単複鉄筋いずれの計算も可能としたうえで、設計者の方のご判断で計算方法を指定していただくようにしています。
 

Q5−6.

最小鉄筋量の照査結果がAs≧500(mm2)となっていますが、OUT判定となっています
A5−6. 最小鉄筋量は以下の@Aともに満足する必要があります。
1)Mu≧Mc
2)1.7M≦Mc
3)As≧500(mm2)

@ 1) または 2) を満足
A 3)を満足

Aを満足していても、@を満足していない場合はOUT判定となります。
 

Q5−7.

断面照査位置を任意指定することはできますか
A5−7. 規定の照査位置でのみ照査可能です。
詳しくは下記ヘルプをご参照ください。
・計算理論及び照査の方法−常時,暴風時及びレベル1地震時の照査
・計算理論及び照査の方法−レベル2地震時の照査
 

Q5−8.

レベル1地震時で最大鉄筋量照査はできますか
A5−8. 可能です。
「考え方」画面の「常時,L1地震時(許容応力度法照査)−最大鉄筋量照査」を「する」としてください。
 

Q5−9.

レベル2地震時で最小鉄筋量照査はできますか
A5−9. 可能です。
「考え方」画面の「L2地震時−最小鉄筋量照査」を「する」としてください。
 

Q5−10.

連続フーチングの柱間の照査には柱前面の曲げモーメントが用いられているようだが、柱中心のモーメントを用いることはできますか
A5−10. 「考え方」画面−「共通」−「柱前面の設計曲げモーメントの取扱い」で「柱中心の曲げモーメントを用いる」を選択してください。
こちらの選択では連続フーチングの柱間の柱前面の照査に用いる設計曲げモーメントを指定します。ただし張出部は除きますのでご注意ください。

 6.その他

Q6−1.

他製品と連携することは可能ですか
A6−1. 以下の弊社製品からエクスポートしたXMLファイル(*.xpr)を読み込む事が可能です。
但し、平成24年道示対応オプションが必要です。
・「基礎の設計計算,杭基礎の設計」(Ver8.05.01〜)
・「橋脚の設計」(推奨:Ver7.04.00〜)
・「ラーメン橋脚の設計計算」(推奨:Ver7.04.00〜)
 

Q6−2.

コンクリート材質や鉄筋材質を追加登録することはできますか
A6−2. 平成24年道示対応オプションで追加登録が可能となります。
 

Q6−3.

他製品との連携方法を教えてください
A6−3. ファイルメニューの「他製品データのインポート」を選択して下さい。
 

Q6−4.

「橋脚の設計」における底版設計では対応していない機能がありますか
A6−4. 本製品のみで対応している機能は以下になります。
・円形フーチング
・多柱式(最大4)
・杭反力直接入力
 

Q6−5.

他製品データのインポートの制限を教えてください
A6−5. 下記の制限があります。
・レベル2地震時は1ケースのみ連動可能
・多柱式のとき、柱間部の配筋は張出部の配筋が反映されます。基礎側で張出部と柱間で配筋が異なる場合は本製品側で再設定してください。
・「基礎の設計」等の杭基礎プログラムで橋台補強(増し杭工法)を行った場合の連動はできません。
 

Q6−6.

3Dモデルをファイル出力することは可能ですか
A6−6. 可能です。
BMP,PDF3D,3DS,VRML,IFCに対応しております。
下記手順でご確認下さい。
 1.3Dモデルを右クリックし、「エクスポート(Z)」を選択
 2.ファイルの種類を選択する。
 

Q6−7.

橋軸直角方向のフレームモデルを、他のフレーム製品で解析することはできますか
A6−7. 本プログラムのフレーム計算結果については、弊社フレーム製品にて読み込み可能なデータ保存を行うことが可能です。
骨組みモデル確認画面の「保存」を押すと、フレーム製品用のデータ「*.$O1」形式で保存されます。
保存された「*.$O1」を「FRAME面内」等で読み込んでください。
 

Q6−8.

鉄筋径を追加登録することはできますか
A6−8. 可能です。
基準値画面の「鉄筋の断面積」で追加してください。
但し、平成24年道示対応オプションが必要です。
 

Q6−9.

3Dモデルの表示方法を変更することはできますか
A6−9. 可能です。
塗りつぶし、ワイヤーフレーム、テクスチャ表示に対応しております。
3Dモデルを右クリックで表示されるメニューから変更してください。



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