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Q&A基礎の設計・3D配筋 Q&A ('17.05.15)
NEW! 更新内容



Q2−14−2. 鋼管矢板基礎の許容応力度で思ったような割増係数を考慮した結果になっていないケースがあるのはなぜか。
例:割増1.15の場合、160(140×1.15=161)





0 全般       
1 杭基礎    
2 鋼管矢板基礎
3 ケーソン基礎   
4 地中連続壁   
5 直接基礎
6 液状化の判定


※旧製品のQ&Aはこちらをご覧ください。

 基礎の設計計算
 杭基礎の設計

目 次
 0 全般

Q0−1.「基礎の設計計算」で作成したデータファイル(*.F8F)を「基礎の設計」で読み込む事はできるか。

Q0−2. 「基礎の設計」と「基礎の設計・3D配筋」は同じ製品か。

 1 杭基礎
  1−1.適用範囲・準拠基準等


Q1−1−1.フーチングの剛性評価は出来るか。

Q1−1−2. 「既設フーチング下面よりも下まで補強フーチング+増杭」という補強に対応しているか。


  1−2.解析方法、設計の基本的考え方


  1−3.地層・土質定数


  1−4.支持力・周面摩擦力

Q1−4−1.杭の周面摩擦力度の計算について、N値が5未満の軟弱層の最大周面摩擦力度は0とするとなってるが、この5未満の規定は道路橋示方書のどこに規定されているか。


  1−5.地盤反力係数、杭軸方向のバネ定数


  1−6.杭配置・作用力


  1−7.突出部の水平荷重


  1−8.底面前面水平抵抗


  1−9.安定計算(杭反力・変位)


  1−10.断面変化の扱い


  1−11.杭体断面力、断面計算


  1−12.杭体応力度計算

Q1−12−1. PHC杭の許容曲げ圧縮応力度について、割増1.5の時の40.0と基準値の表示があるが、根拠は?

Q1−12−2.杭体照査において、レベル1地震時の許容曲げモーメント−軸力相関図による照査やレベル2地震時の終局曲げモーメント−軸力相関図による照査を行っているか。


  1−13.結果一覧表


  1−14.出力


  1−15.杭頭結合照査(押し抜き、引き抜き等)

1−15−1. 「設計要領第二集 4章 基礎構造」に記載されているフーチング下面鉄筋の効果を期待する水平方向押抜きせん断応力度の照査が可能か。

  1−16.杭頭補強鉄筋照査


  1−17.杭頭カットオフ照査


  1−18.他「UCー1シリーズ」との関連

Q1−18−1.擁壁基礎連動を用いて、保耐法によるL2基礎照査まで行うには、どの製品を連動させればよいか。


  1−19.その他 


  1−20.段落し自動配筋


  1−21.設計調書


  1−22.地震時保有水平耐力

Q1−22−1.鋼管系の杭で、「レベル2地震時照査」−「杭本体」−「M−φ」の降伏曲げモーメントMyが0となり、計算が実行できない。どのように対処すればよいか。

Q1−22−2. レベル2地震時照査において、鋼管杭のM-φ算出時のAやIでの腐食代の扱い方は常に考慮しているか。

Q1−22−3. レベル2地震時の2.5次元解析時において、杭本体画面の区間の分割が考えていたものと異なる。

Q1−22−4. レベル2地震時の2.5次元解析時において、作用力直接指定の場合に作用力をどのように入力すればよいのか。

Q1−22−5. 杭基礎のレベル2地震時照査において、水平震度〜変位曲線を算出する際に「基礎の降伏」と「断面照査時」と出力されるケースがある。「断面照査時」とはどのような状態か。

 2 鋼管矢板基礎
  2−1.適用範囲


  2−2.基本条件


  2−3.地層、形状

Q2−3−1.「形状」−「形状入力」画面で隔壁を設けると自動的に中央配置になるが、「形状」−「頂版・矢板」画面では、隔壁が中央からずれた図になっていた。ずれた位置で計算を行っているのか。

  2−4.地盤バネ


  2−5.支持力・周面摩擦力


  2−6.設計外力(単位重量・慣性力等)


  2−7.基礎本体(弾性床上の有限梁)の計算


  2−8.基礎本体(仮想井筒梁)の計算



  2−9.仮締切り


  2−10.合成応力度


  2−11.保耐法照査


  2−12.基礎バネ


  2−13.付属設計


  2−14.その他

Q2−14−1.鋼管矢板基礎の仮締切部分の計算データを土留めの計算にコンバートは可能か。

Q2−14−2. 鋼管矢板基礎の許容応力度で思ったような割増係数を考慮した結果になっていないケースがあるのはなぜか。
例:割増1.15の場合、160(140×1.15=161)


 3 ケーソン基礎

Q3−1.ケーソン基礎と杭基礎(場所打ち杭)の降伏曲げモーメントMyが一致しないのはなぜか。

Q3−2. 「橋脚の設計(ケーソン基礎)」の設計において、基礎バネの連携方法は?

Q3−3. ケーソン基礎の増し杭補強について、対応は可能か。また、不可の場合に、ケーソン基礎を別の杭種(場所打ち杭など)に仮定して計算することは出来るか。

 4 地中連続壁


 5 直接基礎
  5−1.設計方法

Q5−1−1.直接基礎の常時ばね値の算出機能はあるか。


  5−2.入力方法


 6 液状化の判定
  6−1.設計方法


  6−2.入力方法

Q6−2−1. 「河川構造物の耐震性能照査指針・解説-U.堤防編(平成28年3月)」および「土木研究所資料 河川堤防の液状化対策の手引き(平成28年3月)」に記載されている液状化の判定に対応ししているか。






="100%">
 0 全般 
Q0−1.
「基礎の設計計算」で作成したデータファイル(*.F8F)を「基礎の設計」で読み込む事はできるか。
A0−1. 「基礎の設計」起動後、「ファイル」−「開く」画面でファイルの種類を「基礎の設計計算(杭基礎の設計)旧XML形式(*.F8F)」へ変更し、該当ファイルを指定後に「開く」を実行すれば、「基礎の設計計算」で作成されたデータを読み込むことができます。

 
Q0−2. 「基礎の設計」と「基礎の設計・3D配筋」は同じ製品か。
A0−2. 基本的に同じ製品となります。Ver.1.2.2から製品名を「基礎の設計」→「基礎の設計・3D配筋」に変更し、CIMを意識した製品名称に変更いたしました。
詳細は「製品名称変更のお知らせ」をご確認ください。

="100%">
 1 杭基礎
  1−1.適用範囲・準拠基準等
Q1−1−1.
フーチングの剛性評価は出来るか。
A1−1−1. 杭基礎,直接基礎でフーチングの許容応力度照査を行う場合、あわせて、フーチングの剛体判定を行っています。
ただし、連続フーチングの場合は2柱式のみを対象としています。
3柱式の場合を対象としていないのは、「杭基礎設計便覧」の記述によるものです。
H.27.3版では、P.354に、β・λによる剛性評価方法は3柱以上の連続フーチングには適用できない旨が記述されています。

 
Q1−1−2. 「既設フーチング下面よりも下まで補強フーチング+増杭」という補強に対応しているか。
A1−1−2. 「基礎の設計・3D配筋」では対応しておりません。
増し杭工法での増設フーチング下面は、既設フーチング下面と同じ高さの場合にのみ対応しております。

  1−2.解析方法、設計の基本的な考え方



  1−3.地層・土質定数 



  1−4.支持力・周面摩擦力 
Q1−4−1.
杭の周面摩擦力度の計算について、N値が5未満の軟弱層の最大周面摩擦力度は0とするとなってるが、この5未満の規定は道路橋示方書のどこに規定されているか。

A1−4−1. 最大周面摩擦力度について、基準類には次のように記述されています。

H.8.12道示W
「N値が2以下の軟弱層では、粘着力をN値により推定することは信頼性が乏しいのでN値により最大周面摩擦力度を推定してはならない。しかしながら、N値は小さくても粘着力cが大きく周面摩擦力が期待できる場合もあるので、別途土質試験により粘着力を求め、これにより最大周面摩擦力度を推定してよい。」

H.14.3道示W
「N値が2以下の軟弱層では、粘着力をN値により推定することは信頼性が乏しいのでN値により最大周面摩擦力度を推定してはならない。しかしながら、N値は小さくても粘着力cが大きく周面摩擦力が期待できる場合もあるので、別途土質試験により粘着力を求め、これにより最大周面摩擦力度を推定するのがよい。」

H.24.3道示W
「2章の示されているように、N値が5未満の軟弱層では粘着力をN値によって推定することは困難なため、別途土質試験により粘着力を求め最大周面摩擦力度を推定するのがよい。」

H.27.3杭基礎設計便覧
「なお、N値が5未満の軟弱層では粘着力をN値によって推定することは精度が悪いため、別途土質試験より粘着力を求め最大周面摩擦力度を推定するのがよい。」

上記を踏まえまして、旧製品(H.8.12,H14.3道示対応版)を含め、本プログラムでは上記の「軟弱層」を粘性土だけではなく緩い砂質土も含むものとして扱っています。
道示W(H24.3)(P.140)で、N値が5未満となる軟弱層においては「標準貫入試験の結果からせん断強度を推定するのは適当でない」との記載があり、そのような場合はP.394より粘着力から推定することができます。
本プログラムでは「N<5はc値から推定」のチェックを用意していますが、砂質土の場合は、粘性土における粘着力のようなN値代わりの指標となるものがなく、また前述のように軟弱地盤は砂質土も含むものとして考えておりますので、N値が5未満の場合には最大周面摩擦力を0として設定しております。
現状においては「周面摩擦力」のコンボボックスより「入力」を選択し直接値を設定して頂くことで対応ください。

  1−5.地盤反力係数、杭軸方向のバネ定数 



  1−6.杭配置・作用力 



  1−7.突出部の水平荷重


  1−8.底面前面水平抵抗



  1−9.安定計算(杭反力・変位) 



  1−10.断面変化の扱い 



  1−11.杭体断面力・断面計算


 
  1−12.杭体応力度計算 
Q1−12−1.
PHC杭の許容曲げ圧縮応力度について、割増1.5の時の40.0と基準値の表示があるが、根拠は?
A1−12−1. 杭基礎設計便覧(H27.3)の表-V.2.13(P.247)において、許容曲げ圧縮応力度σcaの地震時は、27×1.5=40.5(N/mm2)ではなく丸め処理した40(N/mm2)が記載されております。
よって、本プログラムも同様に、割増係数1.5に対するσcaの初期値は40(N/mm2)としております。
なお、常時の27(N/mm2)は設計基準強度σck(=80(N/mm2))の1/3を丸めたもので、地震時は常時の丸め前の値に1.5倍したもの(σck×1/3×3/2)となり、σckの1/2(=40(N/mm2))としています。


 
Q1−12−2.
杭体照査において、レベル1地震時の許容曲げモーメント−軸力相関図による照査やレベル2地震時の終局曲げモーメント−軸力相関図による照査を行っているか。
A1−12−2. 杭体照査は行っておりますが、常時・レベル1地震時については、発生応力度が許容応力度以下であることを照査しており、また、レベル2地震時における杭体降伏判定においては、降伏曲げモーメントに達したか否かで判定しています。

  1−13.結果一覧表



  1−14.出力 


  1−15.杭頭結合照査(押し抜き、引き抜き等)
Q1−15−1. 「設計要領第二集 4章 基礎構造」に記載されているフーチング下面鉄筋の効果を期待する水平方向押抜きせん断応力度の照査が可能か。
A1−15−1. フーチング下面鉄筋の効果を期待する水平方向押抜きせん断応力度の照査にはレベル2地震時のみ対応しています。
「底版設計」画面の「計算条件」−「レベル2地震時」タブにある「底版下面鉄筋を考慮した水平方向押抜きせん断照 査」を 「する」としてください。
また、「レベル2地震時照査−水平方向押し抜きせん断照査」画面で、計算に使用する鉄筋量を入力してください。


  1−16.杭頭補強鉄筋照査 



  1−17.杭頭カットオフ照査 



  1−18.他「UCー1シリーズ」との関連
Q1−18−1.
擁壁基礎連動を用いて、保耐法によるL2基礎照査まで行うには、どの製品を連動させればよいか。
A1−18−1. この場合、最新版「基礎の設計・3D配筋 Ver.2」と連動するのではなく、H14年度道示対応の最新版「基礎の設計計算、杭基礎の設計 Ver.9」をご利用ください。
擁壁基礎連動は、「土木研究所資料 地震時保有水平耐力法に基づく水門・堰の耐震性照査に関する計算例」の計算方法を用いるためH14年版基準の「基礎の設計計算、杭基礎の設計 Ver.9」が必要となります。

  1−19.その他 




  1−20.段落し自動配筋



  1−21.設計調書 



  1−22.地震時保有水平耐力
Q1−22−1.
鋼管系の杭で、「レベル2地震時照査」−「杭本体」−「M−φ」の降伏曲げモーメントMyが0となり、計算が実行できない。どのように対処すればよいか。
A1−22−1. H24道示W P437の記載の方法で降伏曲げモーメントは算出していますが、断面に対して軸力が異常に大きい場合や断面積が小さくなる場合、降伏曲げモーメントMyを求める事ができません。軸力や断面(鋼管厚)の設定を見直しても問題がない場合、降伏曲げモーメントMy=0では
計算を進める事はできませんので、「計算条件」−「入力条件」−「レベル2地震時」の「M−φ」を直接指定に変更し、別途求めた値を「レベル2地震時照査」−「杭本体」−「M−φ」に指定する事で対処可能となります。
Q1−12−1. PHC杭の許容曲げ圧縮応力度について、割増1.5の時の40.0と基準値の表示があるが、根拠は?

 
Q1−22−2.
レベル2地震時照査において、鋼管杭のM-φ算出時のAやIでの腐食代の扱い方は常に考慮しているか。
A1−22−2. 鋼管杭及び鋼管ソイルセメント杭の曲げモーメント〜曲率の関係は、道示W12.10.4(P.433)(解12.10.12)(解12.10.9)を用い、
断面積A等の計算時には、常に腐食代を考慮した計算を行っています。

 
Q1−22−3. レベル2地震時の2.5次元解析時において、杭本体画面の区間の分割が考えていたものと異なる。
A1−22−3. 断面計算画面で杭毎のデータが正しく適用されていない可能性があります。
下記の手順で再度、杭の断面データを設定してください。
1.「断面計算」画面を開く
2.「データ確認」を選択し1行1列目の杭を選択する。次に「入力」へ変更後、1行目の杭をすべて選択し共通データで適用を押下する。
同様に使用鉄筋についても1行目の杭を選択し適用を押下する。
3.2〜n行目の杭について、2と同様の手順を行う。

 
Q1−22−4. レベル2地震時の2.5次元解析時において、作用力直接指定の場合に作用力をどのように入力すればよいのか。
A1−22−4. レベル2地震時の慣性力の向きは、計算方向(Y方向またはX方向)に固定しますので、計算方向の作用力を全作用力に入力します。
また、計算方向と直交する方向の作用力は、初期作用力の死荷重時水平力,モーメントに入力します。

 
Q1−22−5. 杭基礎のレベル2地震時照査において、水平震度〜変位曲線を算出する際に「基礎の降伏」と「断面照査時」と出力されるケースがある。
「断面照査時」とはどのような状態か。
A1−22−5. 道路橋示方書W下部構造編12.10.5(P.440〜)に記述されている部材の照査を行う状態を示しており
(1)基礎が降伏に達しなかったとき:最終震度時
(2)基礎が降伏に達して応答塑性率照査を行わないとき:基礎降伏時
(3)基礎が降伏に達して応答塑性率照査を行ったとき:応答変位時
質問のケースは、この(3)に該当します。


 2 鋼管矢板基礎
  2−1.適用範囲



  2−2.基本条件



  2−3.地層、形状 
Q2−3−1.
「形状」−「形状入力」画面で隔壁を設けると自動的に中央配置になるが、「形状」−「頂版・矢板」画面では、隔壁が中央からずれた図になっていた。ずれた位置で計算を行っているのか。
A2−3−1. 画面上の図では、隔壁を左寄りに固定して描画しておりますが、計算等には影響はありません。

  2−4.地盤バネ



  2−5.支持力・周面摩擦力 



  2−6.設計外力(単位重量・慣性力等) 



  2−7.基礎本体(弾性床上の有限梁)の計算 



  2−8.基礎本体(仮想井筒梁)の計算 



  2−9.仮締切り 



  2−10.合成応力度



  2−11.保耐法照査 


  2−12.基礎バネ



  2−13.付属設計 



  2−14.その他 
Q2−14−1. 鋼管矢板基礎の仮締切部分の計算データを土留めの計算にコンバートは可能か。
A2−14−1. 「基礎の設計・3D配筋」から、「土留め工の設計・3DCAD」で読み込み可能なデータを保存することはできません。

 
Q2−14−2. 鋼管矢板基礎の許容応力度で思ったような割増係数を考慮した結果になっていないケースがあるのはなぜか。
例:割増1.15の場合、160(140×1.15=161)
A2−14−2. 鋼管矢板基礎では、鋼管杭協会様のご指導をいただき、割増後の許容応力度を5.0(N/mm2)単位に丸める機能を設けています。
このスイッチにより、お考えの数値とならない場合があります。
「基準値」−「鋼管矢板」−「その他」画面に、の許容応力度の割増方法(丸めない・丸める)


 3 ケーソン基礎
Q3−1.
ケーソン基礎と杭基礎(場所打ち杭)の降伏曲げモーメントMyが一致しないのはなぜか。
A3−1.  形断面のケーソン基礎の降伏については、H24年道示W P.366の1)i)に記載されておりますように90°の円弧内に含まれるすべての軸方向鉄筋が降伏すると記載があります。
杭基礎(場所打ち杭)については、最外縁の軸方向鉄筋となりますのでケーソン基礎と杭基礎では結果が異なります。

 
Q3−2. 「橋脚の設計(ケーソン基礎)」の設計において、基礎バネの連携方法は?
A3−2.  「基礎の設計」「基礎の設計計算、杭基礎の設計」では、ケーソン基礎や鋼管矢板基礎としての下部工連動に対応しておりません。
本件につきましては、「橋脚の設計」において、基礎設計に必要なデータをXML形式でファイル保存する機能を設けており、
このデータファイルを「基礎の設計」「基礎の設計計算」で読込むことにより、ケーソン基礎、鋼管矢板基礎の検討を行うことが可能です
(ただし、基礎側から橋脚へ反力等を反映することはできません)。
具体的な手順につきましては、「橋脚の設計」ヘルプの「Q&A|設計計算に関するQ&A|連動 Q15-5」をご覧ください。

また、「震度算出(支承設計)」との連携を行う場合は、下記手順のように便宜上「直接基礎」としてご検討ください。
1.「橋脚の設計」側の「初期入力」画面で「直接基礎」、「フーチング無し」としてデータを作成します。
2.基礎連動用XMLファイルを利用し「橋脚の設計」→「基礎の設計」または「基礎の設計計算」へデータを連動します。
3.「基礎の設計」または「基礎の設計計算」側で求まった基礎バネを「橋脚の設計」側の「基礎」画面で入力します。
 ※具体的な入力方法につきましては、「橋脚の設計」ヘルプの「Q&A|設計計算に関するQ&A|連動 Q15-7」をご覧ください。
4.上記で作成した「橋脚の設計」(直接基礎)のデータ用いて「震度算出(支承設計)」との連携を行います。

 
Q3−3. ケーソン基礎の増し杭補強について、対応は可能か。また、不可の場合に、ケーソン基礎を別の杭種(場所打ち杭など)に仮定して計算することは出来るか。
A3−3. ケーソン基礎の補強設計には対応しておりません。
また、ケーソン基礎と杭基礎とでは、設計方法が異なるため、ケーソン本体を杭に置き換えてモデル化することはできません。


 4 地中連続壁




 5 直接基礎
  5−1.設計方法
Q5−1−1.
直接基礎の常時ばね値の算出機能はあるか。
A5−1−1. 本プログラムでは直接基礎の常時,レベル1地震時の基礎バネの算出,出力を行うことはできません。
現行では、「基礎ばね」画面の「ED」に、常時の地盤の変形係数α・Eoを入力し、計算,出力を行うことができます。

  5−2.入力方法






 6 液状化の判定 
  6−1.設計方法


  6−2.入力方法
Q6−2−1. 「河川構造物の耐震性能照査指針・解説-U.堤防編(平成28年3月)」および「土木研究所資料 河川堤防の液状化対策の手引き(平成28年3月)」に記載されている液状化の判定に対応ししているか。
A6−2−1. 「河川構造物の耐震性能照査指針・解説-U.堤防編(平成28年3月)」および「土木研究所資料 河川堤防の液状化対策の手引き(平成28年3月)」に記載の液状化の判定については、H24道示Xと異なる部分があり、本プログラムでは対応しておりません。
上記基準とH24道示Xの液状化の判定では、Na(粒度の影響を考慮した補正N値)及びNa<14の場合のRL(繰り返し三軸強度比)の算出式が異なります。
「基礎の設計・3D配筋」では、「設計条件」画面において「礫質土の粒度の影響を考慮した補正N値」を「設定する」にすると、「検討位置−N値測定点」画面において、礫質土のNaを直接指定することが可能です。
また、「設計条件」画面の「動的せん断強度比R、繰返し三軸強度比RLの取り扱い」を「RLを入力する」とすることで、N値測定点の入力画面でRLを直接指定することが可能です。
RLを入力する場合は、礫質土のNaの入力は不要となります。




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