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Q&Aパイプラインの計算 Q&A ('17.05.17)

NEW! 更新内容

Q2−13.横断方向(常時)の検討で、土かぶりを大きくしても土圧が変わらないのはなぜか('17.05.17)

   


目  次
 1.適用範囲、入力

Q1−1.対応管種は?

Q1−2.横断方向の検討において、計算可能な布設状態は?

Q1−3.基本条件で選択可能な管種以外で検討を行う事ができるか。

Q1−4.耐震計算において、速度応答スペクトルSvを変更する事はできるか。

Q1−5.液状化の判定は可能か。

Q1−6.横断方向の設計で、施工時の検討は可能か

Q1−7. 管の材質を変更したが、管データが初期化されない。

Q1−8.横断方向(常時)の検討における設計水圧を変更するにはどうすればよいか

Q1−9.土かぶりを複数の条件で一度に計算することが可能か

Q1−10.浮き上がりの計算は可能か

Q1−11.不とう性管の耐震計算は可能か

Q1−12.とう性管の設計支承角として、0°や30°は選択できないのか

Q1−13.自動車荷重として2軸以上の輪荷重を考慮することができるか

Q1−14.基準値にはコンクリート管の諸元があるが、コンクリート管の耐震計算を行うことはできないのか

Q1−15.360°全巻きコンクリートの照査は可能か

Q1−16.表層地盤の特性値を変更することができるか
 2.計算

Q2−1.不とう性管の横断面方向の照査(常時の検討)では、自重による影響を考慮しなくてよいのか

Q2−2.任意荷重の設定が可能か

Q2−3.常時の計算における土圧の算出方法は選択できないのか

Q2−4.水平土圧の算出方法(スパングラー公式、ランキン公式)の選択は可能か?

Q2−5.常時の検討で、必要最小管厚の算定が可能か

Q2−6.地層データの入力で基盤層(N>50)のデータを入力したが、基盤層も表層として計算されている

Q2−7.耐震設計の場合、基本条件で基盤面における設計水平震度の標準値(K'h10)の入力があるが、レベル1、レベル2で区別されていないのはなぜか

Q2−8.耐震設計でポリエチレン管のとき、温度変化によるひずみは計算されないのか

Q2−9.耐震設計で、常時荷重として温度変化や不同沈下を考慮するのはどういう場合か

Q2−10.液状化の判定を行って液状化層がある場合には、管の計算で土質定数が低減された計算結果となりますか

Q2−11.横断方向(常時)の設計の、内圧の検討における設計水圧はどのように算出されるのか

Q2−12.横断方向(常時)の検討で、算出された許容水圧がマイナス値になるが入力に不備があるのか

Q2−13.横断方向(常時)の検討で、土かぶりを大きくしても土圧が変わらないのはなぜか



 1.適用範囲、入力

Q1−1.

対応管種は?
A1−1. 横断方向の設計(常時設計)では、以下の管種に対応しています。
・不とう性管
 遠心力鉄筋コンクリート管(RC管)
 コア式プレストレストコンクリート管(PC管)
・とう性管
 ダクタイル鋳鉄管
 鋼管
 塩化ビニル管
 ポリエチレン管
 強化プラスチック管

耐震設計では、以下の管種に対応しています。
・継手構造
 ダクタイル鋳鉄管
 強化プラスチック管
 塩化ビニル管 ゴム輪接合
 ポリエチレン管 (継手伸縮量,屈曲角の照査のみ)
・一体構造
 鋼管
 塩化ビニル管 接着接合 (レベル1地震時のみ)
 ポリエチレン管
    

Q1−2.

横断方向の検討において、計算可能な布設状態は?
A1−2. 本プログラムでは、溝型、突出形、逆突出形、矢板施工から布設状態を選択して計算する事ができます。

    

Q1−3.

基本条件で選択可能な管種以外で検討を行う事ができるか。
A1−3. 基準値画面では任意に管種を追加することが可能です。また、管種毎に呼び径毎のデータを任意に追加可能です。
追加した管種や呼び径のデータは、基本条件画面で選択する事ができます。
    

Q1−4.

耐震計算において、速度応答スペクトルSvを変更する事はできるか。
A1−4. 「考え方」画面において、速度応答スペクトルをグラフから読み取るか直接指定するかを選択する事ができます。
    

Q1−5.

液状化の判定は可能か
A1−5. Ver.2においては、設計対象が耐震設計の場合に、平成14年道路橋示方書Xに記載の方法でレベル1地震時,レベル2地震時についての液状化の判定および低減係数DEの算出を行うことができます。
    

Q1−6.

横断方向の設計で、施工時の検討は可能か
A1−6. 「荷重・係数」画面で施工時荷重の有無を指定する事ができ、施工時荷重が指定された場合には常時に加えて施工時の検討も行います。
 

Q1−7.

管の材質を変更したが、管データが初期化されない。
A1−7. 基本条件画面の管データが初期化されるのは、管種、呼び径をコンボボックスから選択するか、「基準値から選択する」ダイアログボックスで選択したときです。
管の材質を変更した場合は、管種、呼び径を設定してください。
 

Q1−8.

横断方向(常時)の検討における設計水圧を変更するにはどうすればよいか
A1−8. 「荷重・係数」画面の「荷重」タブ内に、水圧条件の項目として静水圧と水撃圧の指定があります。設計水圧は静水圧+水撃圧となりますので、ここの値を変更してください。
 

Q1−9.

土かぶりを複数の条件で一度に計算することが可能か
A1−9. 基本条件画面で土かぶりの入力条件を「範囲指定」にすると、土かぶりの範囲とピッチを指定することができ、複数の土かぶりの条件の計算を一度に行うことが可能です。
 

Q1−10.

浮き上がりの計算は可能か
A1−10. 横断方向(常時)の検討においては、「(社)農業土木学会、土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計「パイプライン」(平成21年3月)」P266の内容に基づいた浮き上がりの検討が可能です。
「基本条件」画面で、「浮き上がりの検討を行う」にチェックを入れてください。
 

Q1−11.

不とう性管の耐震計算は可能か
A1−11. (社)農業土木学会「土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計『パイプライン』」,「土地改良基準施設 耐震設計の手引き」の内容に基づき、耐震計算の適用管種はとう性管のみとなっております。
 

Q1−12.

とう性管の設計支承角として、0°や30°は選択できないのか
A1−12. 「(社)農業土木学会、土地改良事業計画設計基準及び運用・解説 設計 パイプライン」P.295に記載のとう性管の横断面に生じる最大曲げモーメントの算出式は、自由支承の場合は60°〜、固定支承の場合は180°のみの記載になっており、プログラムで選択できる設計支承角もこれに準じています。
 

Q1−13.

自動車荷重として2軸以上の輪荷重を考慮することができるか
A1−13. 自動車を考慮することはできますが、2軸以上の指定はできません。
自動車荷重は、輪荷重Pが接地幅0.2mで自動車の進行方向に45°で分布するものとし、直角方向には車両占有幅の範囲に分布するものとして計算します。
入力画面において、輪荷重P、接地幅、分布角、車両占有幅の変更は可能です。
 

Q1−14.

基準値にはコンクリート管の諸元があるが、コンクリート管の耐震計算を行うことはできないのか
A1−14. 常時の計算ではコンクリート管はが選択できますが、基準書ではコンクリート管の耐震計算についての記載はありませんのでプログラムでは対象外としています。
計算方法がその他の材質の場合と同じであれば、計算に使用するパラメータや管の名称は変更可能ですので、コンクリート管の計算も可能です。
 

Q1−15.

360°全巻きコンクリートの照査は可能か
A1−15. 横断方向(常時)の検討の場合、基礎形式を固定支承として設計支持角を360°とすることが可能です。このときは、全巻きコンクリートで外圧を負担するものとし、管の設計水圧が許容水圧以下となる事で判定を行います。
 

Q1−16.

表層地盤の特性値を変更することができるか
A1−16. 「考え方」画面で、地盤の特性値(固有周期)TGを自動算出とするか直接指定とするかの選択が可能です。
 2.計算

Q2−1.

不とう性管の横断面方向の照査(常時の検討)では、自重による影響を考慮しなくてよいのか
A2−1. 不とう性管及び強化プラスチック複合管は、管体の自重の要素を内圧及び破壊荷重(Pc、Hc)の中に含んでいるので考慮していることになり、別途加算する必要はありません。
 

Q2−2.

任意荷重の設定が可能か
A2−2. 本製品では任意荷重を入力することはできません。ただし、横断面(常時)の検討の場合、上載荷重や施工荷重を指定することができ、それぞれの荷重値を任意に指定することが可能です。横断面の検討および地震時の検討に考慮される自動車荷重についても、任意に荷重値を指定できます。
 

Q2−3.

常時の計算における土圧の算出方法は選択できないのか
A2−3. 土圧の算出方法は、管の材質(とう性/不とう性)、布設状態(溝形、突出型等)、土被り厚Hの条件により、プログラムで自動的に適切な土圧算出式が選択されます。
詳細は、製品ヘルプ「計算理論および照査の方法−管路の横断方向の設計(常時設計)−土圧の算出」をご参照ください。
 

Q2−4.

水平土圧の算出方法(スパングラー公式、ランキン公式)の選択は可能か?
A2−4. 水平土圧の算出式は、とう性管、不とう性管の区別により決定され、とう性管はスパングラー公式、不とう性管はランキン公式により算出されます。
 

Q2−5.

常時の検討で、必要最小管厚の算定が可能か
A2−5. 本製品では設計条件として管厚を入力していただき、その管厚に対して以下のように判定を行っています。

・とう性管の場合(強化プラスチック複合管以外)
 許容応力度から求まる管厚の式の設計水圧Hを許容水圧Haに置き換え、Ha=の式に変形し、設計内圧が算出された許容内圧以下であるかどうかを照査します
・不とう性管、強化プラスチック複合管
 内外圧合成式を用いて、設計水圧が設計圧Hp以下であることを照査します。

具体的な判定の方法は、製品ヘルプ「計算理論および照査の方法−管路の横断方向の設計(常時設計)−不とう性管の判定、とう性管の判定」をご参照ください。
 

Q2−6.

地層データの入力で基盤層(N>50)のデータを入力したが、基盤層も表層として計算されている
A2−6. 基盤層のデータは、「地盤」画面の下部にある「基盤層データ」で入力してください。
基盤層データの指定方法が「直接指定」の場合には、地層データを全て表層地盤とみなしますので、地層データに基盤層のデータは不要です。基盤層データの指定方法が「基盤層の指定」の場合には、基盤層も含んだ地層データを入力して、基盤層の番号を指定後、初期化ボタンを押してください。
 

Q2−7.

耐震設計の場合、基本条件で基盤面における設計水平震度の標準値(K'h10)の入力があるが、レベル1、レベル2で区別されていないのはなぜか
A2−7. 地盤の水平変位振幅(Uh)を求める際、レベル1地震時の算出式には、K'h1(= Cz・K'h10)が含まれていますが、レベル2地震時の算出式には K'h1 ではなくTG(地盤の固有周期)により算出する式となっています。そのため、入力する設計震度はレベル1地震時のみに使用されます。
 

Q2−8.

耐震設計でポリエチレン管のとき、温度変化によるひずみは計算されないのか
A2−8. 耐震設計において、通常温度変化によるひずみは線膨張係数と温度変化量から計算されますが、ポリエチレン管(一体構造)の場合は、「水道排水用ポリエチレン管・継手に関する調査報告書」(P.53)の記述により、0.011%としています。このひずみ量は、基本条件画面で変更することが可能です。
 

Q2−9.

耐震設計で、常時荷重として温度変化や不同沈下を考慮するのはどういう場合か
A2−9. 耐震設計において、継手構造管路の管体応力照査で考慮される常時の荷重は内圧および自動車荷重のみです。継手構造管路の継手伸縮量および一体構造管路の照査については、温度変化や不同沈下が考慮されます。
 

Q2−10.

液状化の判定を行って液状化層がある場合には、管の計算で土質定数が低減された計算結果となりますか
A2−10. 液状化の判定の結果は管の計算とは独立しており、パイプラインの耐震計算の結果には影響しません。
 

Q2−11.

横断方向(常時)の設計の、内圧の検討における設計水圧はどのように算出されるのか
A2−11. 設計水圧は、静水圧+水撃圧として算出されます。静水圧と水撃圧は「荷重」画面で指定されたものです。
 

Q2−12.

横断方向(常時)の検討で、算出された許容水圧がマイナス値になるが入力に不備があるのか
A2−12. 布設条件が厳しく、管種の選定が条件にあっていないものと思われます。管種の条件等をご確認ください。
 

Q2−13.

横断方向(常時)の検討で、土かぶりを大きくしても土圧が変わらないのはなぜか
A2−13. 土かぶりHが2.0(m)までは、布設状態に関わらず、垂直土圧公式で算出します。土かぶりHが2.0(m)を超える場合にはマーストン公式を用いますが、H=2.0(m)の垂直土圧より小さい場合は、H=2.0(m)の垂直土圧を適用します。そのため、土かぶりが2mを超えても、マーストン公式により算出した土圧がH=2.0(m)の垂直土圧より小さい場合には、土かぶりを変更しても土圧が変わらない場合があります。






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