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 土留め工の設計・3DCAD Ｑ＆Ａ （'24.12.11）
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| ４．部材応力度照査編 |
| ５.建築学会（平成14年、平成29年）編 |
| ７．底面安定編 | |
Ｑ７－１－１． |
ヒービングの検討における「検討開始半径」「検討終了半径」とは何か。「検討開始半径」で安全率を満たしているようだが。 |
| Ａ７－１－１． | 検討開始位置（半径）は、 ・土留め壁の剛性が十分高いとみなす場合：最下段切梁位置から決定壁体長先端までの距離 ・土留め壁の剛性が高くない場合：最下段切梁位置から最終掘削底面直下までの距離 ということになります。土留め壁の剛性が十分高い場合は、壁体を貫通するようなすべり円は存在しないという考え方です。 検討終了位置（半径）は、検討可能なすべり円の最大半径で、基本的には、最下段切梁位置から入力して頂いた地層の最下層の下層位置直上までの距離という事になります。 以上、本プログラムでは、検討開始位置から検討終了位置までのすべり円について照査を行い、安全率が最小となる位置について結果を提示します。 検討結果が開始半径で判定されているという事は、たまたま、開始半径の安全率が最小安全率であったという事を意味しています。 |
| Ｑ７－１－２． | 設計要領第二集に則りボイリングの検討を行うとき、どの計算式を採用したらよいか？（Ver.5） |
| Ａ７－１－２． | 設計要領第二集（平成18年）に記載されているボイリングの照査方法は、「Terzaghiの方法」と同一ですのでこちらでご検討くださいますようお願い致します。 |
| Ｑ７－１－３． | ヒービングの検討結果がOUTのため掘削側だけを地盤改良したいとき、掘削側と背面側で土質定数を変えることはできるか？（Ver.5） |
| Ａ７－１－３． | 可能です。 地層データに[背面側][掘削側]がありますので、こちらで、別々の条件を設定できます。 ただし、ヒービングの考え方の中で、仮設指針、首都高速・道路公団などは、地層データを参照致しません。よって、この場合は、対応できませんのでご注意下さい。 |
| Ｑ７－１－４． | 「掘削底面の安定」－「ヒービング」の「土留壁の剛性は十分高いとみなす いいえ／はい」の判断基準は？（Ver.5） |
| Ａ７－１－４． | 文献(出典)は特にありません。 ヒービング防止策の１つとして、仮設指針P.85では、土留め壁の根入れと剛性を増す方法が提示されています。逆に言うと、剛性が小さい場合は、土留め壁に関係なくその現象が発生するという解釈もできるものと判断した次第です。 なにを持って、剛性を高いと評価するかにつきましては、設計者のご判断にてお願いしたいと考えております。 なおヒービングの照査は、安全率が最も低い(悪い)状態を検討します。本プログラムでは、その検討範囲を以下のように設定できます(設定しています)。 ■土留め壁の剛性は十分高いとみなすが「はい」の場合 必要根入れ長検討時：掘削底面から入力地層最下端までで、最も浅い位置で安全率を満足する長さを検索する。 決定根入れ長検討時：決定した根入れ長下端から入力地層最下端までで一番安全率の低い位置を照査する。 ■土留め壁の剛性は十分高いとみなすが「いいえ」の場合 必要根入れ長検討時：検討せず。 決定根入れ長検討時：掘削底面から入力地層最下端までで一番安全率の低い位置を照査する。 ※剛性が高い場合は、土留め壁の範囲ではヒービングは生じないものとしています。 ※上記の「入力地層最下端」は、「□すべり円半径の最大値を掘削幅とする」がOFFの場合で、ONの場合は、最下段切梁位置(円中心)から掘削幅(半径)までの深さになります。 |
| Ｑ７－１－５． | ボイリングの計算において、水位以下の土の単位重量が水中重量になっていないのは誤りではないか。（Ver.6） |
| Ａ７－１－５． | 本プログラムは、仮設指針P.79のγ’の説明に準じています。 こちらには、湿潤重量から水重量を差し引くと記載されています。 |
| Ｑ７－１－６． | 安定数の検討で判定がNGのとき、ヒービングの検討が行われない。（Ver.7） |
| Ａ７－１－６． | ヒービングの検討は、大きく分けて、 (1)安定数の検討 (2)ヒービングの検討 に分けられます。 基本的には、(1)がNGの場合に(2)を照査するという流れになります。 ただし、適用基準に鉄道標準を選択している場合、本プログラムでは、(1)のみの照査になります。 (2)の照査を行うためには、鉄道以外の、例えば、「仮設指針の方法」や「建築学会修正式の方法」に検討を方法を変更してください。 |
| Ｑ７－１－７． | 安定数Nbを算出する際に土の単位体積重量はどのような取り扱いをしているのか。（Ver.7） |
| Ａ７－１－７． |
当方では、土の水中単位体積重量は、基本的に、
γ’（水中単位体積重量）＝γsat（飽和単位体積重量）－γw(水の単位体積重量） と考えています。 しかしながら、仮設指針p.79では、 γ’（水中単位体積重量）＝γt（単位体積重量）－γw(水の単位体積重量） と定義しています。 このように、土の単位体積重量の扱いは、何が正しいということ理解するのが難しいと考えられます。
そこで、本プログラムでは、水の単位体積重量を、土水圧計算用に使用するγｗと仮設指針p.79の掘削底面の安定計算に使用するγｗを個別に入力する事で、ある程度、設計者のご判断を反映できるように配慮しています。[基準値｜設計用設定値｜水の重量]をご覧ください。 あくまでも限定的な処理になりますが、ヒービングの照査で、水以下の土の単位体積重量を、湿潤重量として扱いたい場合は、前述の画面で「静水圧以外(掘削底面の安定)」の単位体積重量を9.0kN/m3とすることで対処できると考えられます。
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| Ｑ７－１－８． | 仮設指針の方法によるヒービングの安定数の検討で、結果がOKとなってしまうがヒービングの検討結果を確認したい。（Ver.11） |
| Ａ７－１－８． | 判定がNGになるように安定数の許容値を変更いただくか、掘削底面直下に安定数の結果がNGになるような粘着力を設定した薄い粘性土層を設けてみてください。 |
| Ｑ７－１－９． | 仮設指針によるヒービングの検討で、[深さ方向の粘着力増分 a]の初期値は「2.0」だが、仮設指針P.84では「0.2」と記載されている。（Ver.11） |
| Ａ７－１－９． | 平成11年5月に仮設構造物工指針の正誤表が公開されており、そちらで「a=0.2としてよいが」という記載が「a=2kN/m3としてよいが」に変更されています。 それ以降に発行された指針については記載が直されておりますが、ご覧になっている指針は変更前のものだと推察いたします。 |
| Ｑ７－１－１０． | 盤ぶくれ（荷重バランス法）の入力で、入力の「掘削底面から難透水層上端までの距離 h1」と「難透水層の層厚 h2」の合計値が同じであれば結果が全て同一となるが、このような入力としている理由は？（Ver.12） |
| Ａ７－１－１０． | 本プログラムでは掘削底面から難透水層の下面までを地層データから抽出して土かぶり荷重を算出していますので、入力としては難透水層の下面位置があれば計算は可能です。 「掘削底面から難透水層下端までの距離」という項目のみが入力や計算書にある場合と「掘削底面から難透水層上端までの距離」と「難透水層の層厚」がある場合を比較検討いたしまして、基準の記載なども考慮して現在のようにしております。 |
| Ｑ７－１－１１． | パイピングの入力項目である「背面側の控除すべき礫層長」には何を入力すれば良いか。（Ver.12） |
| Ａ７－１－１１． | 仮設構造物工指針のP.82に記載があります、「背面地盤に礫層のような透水性の大きな地層がある場合」の地層の層厚を入力してください。 |
| Ｑ７－１－１２． | 土工指針P.84にある式(2-9-18)でヒービングの検討ができるか。（Ver.12） |
| Ａ７－１－１２． | ヒービングの検討において、検討方法を[仮設指針の方法]として、「深さ方向の粘着力増分a」を0として下さい。 式(2-9-18)はヒービングの検討において「掘削底面下かなりの深さまで粘着力が一定と考えられる場合」の式なので、粘着力増分aを0とすることで等価な計算になると考えられます。 |
| Ｑ７－１－１３． | 自立式の場合に道路公団の考え方でヒービングの検討ができないのはなぜか。（Ver.12） |
| Ａ７－１－１３． | 仮想支持点と計算結果を比較している関係で自立式の場合は検討不可としています。 |
| Ｑ７－１－１４． | ヒービングの検討において、自立時の場合、すべり円の中心を掘削深さとしているようだが、基準等に記載はあるか。（Ver.13） |
| Ａ７－１－１４． | 自立時の中心位置は仮設指針には記載がありませんが、建築学会の「山留め設計施工指針」で掘削底面位置となっており、本製品では他の基準でもそのようになっております。 |
| Ｑ７－１－１５． | 盤ぶくれの計算において、「改良体の決定厚さ」について掘削深さに対して、「最小必要厚さtb(m)」が変化することの根拠となる出典は？（Ver.13） |
| Ａ７－１－１５． | (社)日本グラウト協会による薬液注入工設計資料に基づいています。 なお、本値につきましては、[基準値]-[設計用設定値]-[最小改良範囲]で変更することができます。 |
| Ｑ７－１－１６． | 道路公団のヒービングの計算式について、√内の数値が4aとなっているが、同指針では2aであるので間違いではないか。（Ver.13） |
| Ａ７－１－１６． | 最小安全率を与える可能すべり深さxoの式ですが、 ■設計要領第２集 日本道路公団 H10.7 P.11-51 xo=√((ah^2+2bh)/4a) ■設計要領第２集 橋梁建設編 NEXCO H26.7 P.12-59 xo=√((ah^2+2bh)/2a) となっています。 つまり、/4a と /2a ということで記載が異なっています。 しかしながら、いずれの要領にもc=0.5z (zは地表面からの深さ)の時は、xo=0.5hであると記載しています。 粘着力はc=az+bで表わしていますので、c=0.5zとは、a=0.5、b=0の粘着力になります。 このa=0.5、b=0.0を上記のxoの式に代入すると、 ■設計要領第２集 日本道路公団 H10.7 P.11-51 xo=√((0.5h^2)/4*0.5)=√(h^2)/4)=0.5h ■設計要領第２集 橋梁建設編 NEXCO H26.7 P.12-59 xo=√((0.5h^2)/2*0.5)=√(0.5)h となりxo=√((ah^2+2bh)/4a)が正しいと考えられます。 ※NEXCO総研に問合せた結果、「4aが正しい」との回答があり、次回要領改訂時（H28？）に修正するとのようです。 |
| Ｑ７－１－１７． | ヒービングの検討で用いる粘着力について教えてほしい。地層データから内部計算されているのか。それとも[掘削底面]-[ヒービング]画面で設定した粘着力が優先されるのか。（Ver.15） |
| Ａ７－１－１７． | ヒービングの検討は、大きく分けて、 (1)安定数の検討 (2)ヒービングの検討 に分けられます。 粘着力の扱いにつきましては、以下のような扱いになります。 (1)安定数の検討 地層データから内部計算（掘削底面直下（掘削側）の層の上端の粘着力） (2)ヒービングの検討 [掘削底面]-[ヒービング]画面の入力値（現地盤面の粘着力） |
| Ｑ７－１－１８． | ヒービングの検討における必要根入れ長が計算される場合とされない場合があるが、どのような条件によるのか。 |
| Ａ７－１－１８． | [掘削底面]画面の[ヒービング]タブ内の入力の「土留め壁の剛性は十分高いとみなす」が「はい」の場合に必要根入れ長が計算されます。 （「土留め壁の剛性は十分高いとみなす」は検討方法が仮設指針や建築学会の場合に表示されます） （関連：Q7-1-4） |
| ８．法面の影響編 | ||
Ｑ８－１－１． |
背面側に盛土があるので、通常の上載荷重とは別にこの盛土の影響を考慮したいが、そのような設定はできるか。 （自分で上載荷重に換算するのではなく、形状などを入力したい） |
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| Ａ８－１－１． | [考え方]-[照査項目]より「法面の影響による上載荷重の計算を行う」にチェックを入れてください。 上記のチェックがONの時、メインメニューの[法面の影響]が有効になりますので、形状などの設定はそちらで行ってください。 計算上の扱いとしては、法面の影響は上載荷重に換算されますが、通常の上載荷重とは別に載荷されます。 つまり、通常の上載荷重を設定している場合は法面の影響による換算荷重と同時に作用します。 （関連：Q1-1-12） |
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| Ｑ８－１－２． | 法面の影響による上載荷重を計算する時、掘削深さを開始位置とする主働すべり面によるモデルで換算しているようだが、検討ケースが複数ある場合に主働すべり面の開始位置を最終掘削深さではなく各掘削時の深さで計算することはできるか。 | |
| Ａ８－１－２． | 可能です。 [法面の影響]画面の「計算対象モデル」の入力で切り替えることができます。 また、主働すべり面の開始位置を掘削深さによらず直接指定する場合は、同画面の[主働すべり面開始位置]を「直接入力」として、すべり面の開始位置を入力してください。 |
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| Ｑ８－１－３． | 法面の影響範囲について、デフォルトでは掘削深さを開始位置とする主働すべり面によるモデルとなっているが、すべり面の開始位置を仮想支持深さや壁体先端にすることはできるか。 | |
| Ａ８－１－３． | 主働すべり面の開始位置については任意に設定することができます。 [法面の影響]画面にある「主働すべり面の開始位置」を「直接入力」として、「開始位置G.L.」を設定して下さい。 （初期設定では「掘削深さ」となっております） また、各掘削ケースごとにそれぞれ開始位置を変更したい場合は、同画面の上部にあります計算対象モデルを「各掘削時」にして下さい。 同画面内で各掘削ケースごとにすべり面の開始位置が直接入力可能となりますので、合わせて設定して下さい。 |
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| ９．切ばり支保工編 | |
| (1)入力関連 | |
Ｑ９－１－１． |
道路土工の仮設構造物工指針P50の（2-6-1）式にはσbagyの値は強軸まわりの許容曲げ圧縮応力度とあるが、打ち出しを見ると弱軸になっていると思われる。 |
| Ａ９－１－１． | 仮設構造物工指針のP50にありますように、軸方向圧縮力と曲げモーメントを同時に受ける部材の照査に関しましては、『道路橋示方書・同解説Ⅱ鋼橋編』の規定に準じることになっております。 その『道路橋示方書・同解説Ⅱ鋼橋編』P.171の中段には、「なお、本文でいう強軸(y軸)、弱軸(z軸)は、その軸のまわりの座屈強度の大きい方を強軸と定義している。したがって、強軸、弱軸の決定とは、断面形状のほか各軸の支持点間距離も関係することに注意する必要がある」と記述されております。 このように、道路橋示方書の座屈照査式では、強軸・弱軸とは断面そのものの強軸・弱軸方向ではなく、細長比Ｌ／ｒの大きな方の軸回りが弱軸となります。 例えばＺ軸が弱軸となる場合、座屈が生ずる方向は曲げ作用方向に対して直角方向、すなわち、曲げ作用面外方向になります。つまり、腹起し材は、水平面内（曲げ作用面内方向=強軸）に対して、鉛直面方向（Ｚ軸=弱軸）に横倒れ座屈が発生するという事になります。 横倒れ座屈が発生するという事は、σbagyに対する照査が必要になります（σbaoの項は消えます）。この場合のフランジ固定間距離は、当然、曲げ作用面外方向の座屈スパンになります。 そもそもσbagyの解説に「強軸まわりの許容曲げ圧縮応力度」と記載していますが、表2-6-1の許容曲げ圧縮応力度の考え方自体、断面の強軸回りを前提とした許容応力度算定式です。 軸方向圧縮応力度のように、ｒ（断面二次半径）というような断面軸に関係する要素が含まれていない事からもご理解頂けると思います。 余談ですが、強いて「弱軸回りの許容曲げ圧縮応力度」という事になりますと、σbaoに対する照査ということになり、σbagyの項は関係なくなります。 重ねて申し上げますと、σbagyとは、「強軸まわりの許容曲げ圧縮応力度」ではありますが、あくまでも横倒れ座屈照査時の許容応力度を意味しており、その場合の、フランジ固定間距離は、横倒れする方向が拘束されるスパンです。腹起し材に関しては、曲げ作用面外方向の座屈スパンになります。 |
| Ｑ９－１－２． | 計算時に下記エラーメッセージが表示された。この中の「Ｌ／ｂ＞３０」とは何の規定によるものか。 「切ばり第1部材の検討でエラーが発生しました。座屈照査時の曲げ圧縮応力度算定でＬ／ｂ＞３０となっています。」 |
| Ａ９－１－２． | 許容曲げ圧縮応力度算定時のＬ／ｂにおけるＬはフランジの固定間距離で、ｂはフランジ幅をあらわしています。 仮設構造物工指針をお持ちでしたらP47をご参照ください。（道路橋示方書・同解説Ⅱ鋼橋編の許容応力度の部分でも構いません） こちらにはＬ／ｂが30を超える場合に関しての記載がありませんので、当方では30を超える設計は好ましくないと考えてエラーとしております。 |
| Ｑ９－１－３． | 「支保工バネ特性」について、ヘルプ解説で“引張バネとして働く場合には基本的に「有効」”としている理由は？ |
| Ａ９－１－３． | 一般的には、切ばりが引張り状態になることは殆どないであろうというで、「基本的には「有効」として評価して頂いてよいと考えられますが」としています。 反力結果を見て、引張りが発生している場合は、状況に応じて、無効というスイッチに変更する必要があるものと考えられます。 |
| Ｑ９－１－４． | 支保工の軸力分担幅、曲げスパン、座屈スパンはどこで入力するのか。 |
| Ａ９－１－４． | 計算途中に表示されます[切ばり支保工の設計条件]ダイアログにて変更可能です。 採用値欄の設計条件で支保工の設計計算を行います。表中の確認したい行にマウス操作でカーソルを移動し、クリックすると指定の行が青色反転します。同時に、画面右側の説明図において、選択された支保工設計箇所を図示します。その状態で、編集もしくはダブルクリックで、条件の入力画面に切り替わります。 ※Ver.15以降で採用値の自動更新設定がONの場合は編集できません。編集可能とする場合は以下の関連トピックをご覧ください。 （関連：Q1-2-7） |
| Ｑ９－１－５． | 火打ちの取付け角度として既定値（30,45,60度)以外を使用したいが可能か。（Ver.11） |
| Ａ９－１－５． | 一連設計では検討できませんので、単独設計にて対応をお願いします。 |
| Ｑ９－１－６． | 腹起しの曲げスパンの内部計算値に、火打ち間が考慮されていないようだ。（Ver.11） |
| Ａ９－１－６． | 本プログラムでは、［ヘルプ-計算理論及び照査の方法-切ばり支保工編-一連設計の考え方-腹起しの設計スパン］の「曲げスパンの基本的な求め方」に記載の通り、 ■ 切ばり間曲げスパン ■ 直交する腹起しと切ばり間曲げスパン ■ 直交する腹起し間の曲げスパン（切ばりが無い場合） の3パターンについて、最大スパンを検索する仕様、仕組みになっています。 よって、誠に申し訳ありませんが、隅火打ち間で腹起しスパンが最大になることは想定しておりません。 本プログラムでは、形状決定後に、切ばり支保工設計条件ダイアログにて設計条件を変更することが可能です。具体的には、 ①［腹起し］ボタンを押す ②採用値欄から、対象となる箇所を選択後(青色反転)、編集ボタンを押す ③腹起し設計条件ダイアログにて、各種のスパンを変更する という手順となります。 お手数をおかけ致しますが、内部計算値以外の条件で設計を行わざるを得ない場合は、こちらの編集機能にて、ご対処願いたいと考えています。 |
| Ｑ９－１－７． | 切ばり火打ちと隅火打ちの鋼材長は何に関係するのか。（Ver.11） |
| Ａ９－１－７． | 火打ち計算時の座屈スパンになります。 |
| Ｑ９－１－８． | 中間杭の座屈スパンはどこで設定するのか。（Ver.12） |
| Ａ９－１－８． | 計算途中に表示される[切ばり支保工の設計条件]画面にて変更可能です。 |
| Ｑ９－１－９． | 切梁火打ちを下記のとおり設置して検討したいが可能か。可能であればどのように設定すればよいか。（Ver.13） １段目：隅火打ちのみ（多重） ２段目：切梁のみ |
| Ａ９－１－９． | 段ごとに切梁の有無を指定することはできません。 よって、申し訳ありませんが、ご質問の状態(切梁の配置が各段で異なる)には対応できません。 なお、火打ち、隅火打ちについては、その有無の指定を行うことはできるようになっています。 |
| Ｑ９－１－１０． | 親杭横矢板で腹起しの設計を行う場合、腹起しには親杭からの集中荷重を作用させて断面力を求めているが、鋼矢板などと同様に等分布荷重で考えることはできないか。 |
| Ａ９－１－１０． | 可能です。 [考え方]-[照査項目]画面に「支保工反力を集中荷重として載荷する」という入力がありますので、本入力をOFFにして下さい。 |
| Ｑ９－１－１１． | 鉄道標準において、腹起しの曲げモーメントおよびせん断力は、通常の式に加えて 「切ばりと腹起しの間に火打ちが用いられる場合には、切ばりと火打ちは同じ断面の部材を用いる条件で...」 という記載と共に別の式が記載されている。 こちらの式を使用して検討することはできるか。 |
| Ａ９－１－１１． | 可能です。 鉄道標準の場合は以下で切り替えることができます。 （ただし、親杭横矢板は除きます） (1)計算実行後に表示される[切ばり支保工の設計条件]画面を開く (2)[腹起しの設計条件]編集画面を開き「火打ちが設けられる場合の方法で断面力を算定する」のスイッチで式が切り替わる OFF：通常の式（デフォルト値） ON：M = (w・L^2) / 40, S = 3/10・w・L 鉄道標準記載の 「切ばりと腹起しの間に火打ちが用いられる場合には、切ばりと火打ちは同じ断面の部材を用いる条件で...」 の式を用いる場合は上記のスイッチをONにしてください。 |
| (2)計算関連 | |
Ｑ９－２－１． |
腹起しの計算で、面内と面外の座屈スパンが異なるのはなぜか。 |
| Ａ９－２－１． | 火打ち材が設置されている場合は、曲げスパン、面内座屈スパンはご指摘の通り、仮設指針（仮設計画ガイドブック（Ⅰ）も同様です）に準じて算定しますが、面外座屈スパンについては、この火打ち材が高さ(上下)方向の挙動に対しては有効に機能しない、すなわち、隅火打ち材は腹起し材の面外方向の変形に追従する形で変位すると考え、拘束能力は無いものとして無視します。よって、この面内方向と面外方向で設計スパンが変わってきます。 |
| Ｑ９－２－２． | 支保工の検討で、自動計算されるスパン長が、仮設構造物工指針に沿っていないのはなぜか。 |
| Ａ９－２－２． | ご指摘の、仮設構造物工指針P123、表左上の「Ａ端腹起し」「Ｂ端腹起し」については、確かに、仮設指針では腹起し内側間隔になっています。実際に設置されている切ばりの状態を考えれば、図の通りであると考えられますが、本プログラムでは、支保工を設計する際のスパン計算用軸線モデルは、全て、腹起し材の中心線としております。こうする事で、安全側への設計を考慮できると判断したからです。 しかしながら、お客様のご判断のように、仮設指針の記載内容に忠実に検討すべきであるとのご意見も理解できますし、当方の処理が正しいと強要するつもりも毛頭ございません。 大変申し訳ございませんが、本プログラムの内部計算値と異なる条件でご検討する必要が生じた場合には、計算途中に表示される[切ばり支保工の設計条件]ダイアログにてご希望のスパンに変更していただきますようお願いいたします。 具体的には、 （１）画面上の切梁ボタンを押して、切梁の設計条件一覧表画面に切り替える。 （２）採用値欄の編集すべき切梁を1段マウスで選択し、青色反転した状態で、編集ボタンを押すか、ダブルクリックする。 （３）「切ばり設計条件」画面に切り替わりますので、こちらで、条件を直接編集して下さい。 以上、お手数ですが、ご対処下さい。 |
| Ｑ９－２－３． | 切ばりが無いにも関わらず計算結果が出力されている。 |
| Ａ９－２－３． | おそらく一度切ばりのあるデータを作成し、そのデータにて切ばりをなくしたものと思われます。 その場合には、計算実行後に表示されます[切ばり支保工の設計条件]ダイアログにて、[全内部計算値採用]ボタンをクリックしていただきますようお願い致します。 |
| Ｑ９－２－４． | 面外座屈スパンの計算で火打ちが考慮されない理由は？（Ver.5） |
| Ａ９－２－４． | 本プログラムでは、面外座屈スパンについては隅火打ち材が高さ(上下)方向の挙動に対しては有効に機能しない、すなわち、隅火打ち材は腹起し材の面外方向の変形に追従する形で変位すると考え、拘束能力は無いものとして無視します。 これは、何らかの文献に基づくものではなく、当方のこれまでの経験から内部計算値としてはそのようにしておりますことをご理解ください。 最終的には設計者のご判断で、計算途中に表示されます[切ばり支保工の設計条件]ダイアログにて、スパンを変更するなどの対処をお願いしたいと考えています。 |
| Ｑ９－２－５． | 腹起しの合成応力度の計算は行われないのか。（Ver.6） |
| Ａ９－２－５． | 合成応力度の検討は行っておりません。 本プログラムでは、ご質問の計算部分につきましては「トンネル標準示方書（開削編）に基づいた仮設構造物の設計計算例（平成5年6月）土木学会」にしたがって行っております。この文献では、水平方向と鉛直方向の荷重について各々計算します。 |
| Ｑ９－２－６． | 腹起しを片持ち梁として計算することはできるか。（Ver.6） |
| Ａ９－２－６． | 計算できません。本プログラムでは、単純梁の計算のみの扱いとなっております。 |
| Ｑ９－２－７． | 中間杭の作用鉛直力N4に300kNを指定したにも関わらず、0kNで計算されている。（Ver.6） |
| Ａ９－２－７． | 恐らく、N4=0ｋNで一度検討したデータに対して、N4=300kNを入力したものと考えられます。 この場合は、計算実行後に表示される[切梁支保工の設計条件]画面にて、 (1)中間杭の条件のみ更新したい場合 中間杭ボタンを押して、中間杭の設計条件画面に切り替えた上で、画面左下にある[採用値を更新]ボタンを押して、入力データを中間杭の設計条件に反映させる必要があります。 (2)全ての支保工に関するデータを更新したい場合 画面下にあります[全内部計算値採用]ボタンを押してください。 の処理を実行して下さい。 本プログラムでは、上記の手続きを省略された場合は、過去に計算された支保工の設計条件がそのまま入力データ扱いとなり、現在の設計条件(内部計算値)が、反映されませんので、ご注意下さい。 |
| Ｑ９－２－８． | 親杭横矢板壁で腹起しに作用する荷重を親杭１本ずつからの集中荷重として載荷する場合の荷重個数の算定方法を教えてほしい。（Ver.11） |
| Ａ９－２－８． | 親杭横矢板の場合は、支保工反力が親杭から腹起しに伝わる集中荷重となります。 軸力算出時は軸力分担幅に集中荷重が親杭間隔でいくつ載荷するかを計算します。
例えば、軸力分担幅が4.0mで親杭間隔が1.5mの場合、集中荷重は3個載ることになります。 同様に曲げモーメント算出時はスパンの中央に集中荷重が載荷した場合に載荷可能な荷重個数、せん断力算出時はスパンの左端に集中荷重が載荷した場合に載荷可能な荷重個数となります。
『土木工事仮設計画ガイドブック（Ⅰ）』（全日本建設技術協会）をお持ちでしたら、切梁式親杭横矢板土留工の設計計算例に考え方が掲載されていますのでご参照ください。 |
| Ｑ９－２－９． | 腹起しおよび切ばりの座屈計算において、設計要領第二集で計算する場合に仮設指針などち違って常に面内方向と面外方向を計算するのはなぜか。（Ver.11） |
| Ａ９－２－９． | 古い資料になりますが「仮設構造物設計例集」（昭和54年3月 日本道路公団）の設計例において面内と面外座屈の両方を個別に行っていることに依ります。 当時から設計要領も幾度か改訂されておりますが、この点については変更なしと判断しています。 |
| Ｑ９－２－１０． | 隅火打ちが30度または60度の場合の腹起しの曲げスパンの算定方法が仮設指針に明記されていないが、何を根拠に算定しているか。（Ver.11） |
| Ａ９－２－１０． | 仮設指針には明記されておりませんが、プログラムでは、切ばり火打ちと同様と考えて腹起しの曲げスパンを算定しておリます。 これに拠りがたい場合には、計算途中の[切ばり支保工の設計条件]画面にてお考えのスパンに変更いただきますようお願いいたします。 |
| Ｑ９－２－１１． | 中間杭の支持力の検討で、周面摩擦力度の計算値が0になってしまう。（Ver.12） |
| Ａ９－２－１１． | 仮設構造物工指針（P.68）に、「N≦2の軟弱層では信頼性が乏しいので原則として周面摩擦抵抗を考慮してはならない。」と記載されています。 周面摩擦力度の計算値が0となってしまう層がこれに該当しないかをご確認ください。 該当する場合で、周面摩擦抵抗を考慮したい場合には、[部材|中間杭]の「最大周面摩擦力度算定時に層を軟弱層と見なすN値の上限値」を0.0としていただき、該当地層のN値に0より大きい値をご入力ください。 なお、N値が0.0の場合は注意が必要です。 上限値を2.0とした場合はN値が2.0以下の層を軟弱層とみなし周面摩擦抵抗を考慮しないこととなり、0.0とした場合はN値が0.0以下（N値マイナスはないので、実際は0.0）の層の周面摩擦抵抗を考慮しないということとなります。 つまり、N値が0.0の場合は上限値を0.0としても軟弱層と見なされ、常に周面摩擦抵抗を考慮しないことになります。 この場合、現状では以下のいずれかの対処方法をお試しください。 (1)現在N値が0.0となっている層を0.1とする (2)[部材]-[中間杭]画面の「粘性層の周面摩擦力を常に考慮する」をONにする（Ver.17より) |
| Ｑ９－２－１２． | 腹起しの曲げモーメントの式について、1/10wL^2を用いる場合とはどのような条件の時か。（Ver.13） |
| Ａ９－２－１２． | (1/10)wL＾2は、 ・鉄道構造物等設計標準・同解説 開削トンネル 平成13年3月 財団法人 鉄道総合技術研究所（以下、「鉄道標準」と略します） ・軽量鋼矢板設計施工マニュアル 軽量鋼矢板技術協会 などに記載がありました。 両基準とも、三径間連続梁として設計する場合という記載がありましたので、腹起しの設置状態として連続梁として扱える場合には、(1/10)wL＾2で取り扱ってもよいのではないかと考えられます。 |
| Ｑ９－２－１３． | 腹起しの計算スパンで仮設指針p.118の図2-10-5内に記載がある「（隅火打ちの）端部に油圧ジャッキを入れゆるみをとった場合」のスパンは内部計算できるか |
| Ａ９－２－１３． | [部材]-[隅火打ち]画面にある「火打ちに油圧ジャッキを考慮する」の入力をONとして下さい。 |
| Ｑ９－２－１４． | 腹起しは同位置に多段や多重の配置ができるが、支保工の設計にはどのように影響するのか。 |
| Ａ９－２－１４． | 通常の内部計算値としては、支保工反力を同位置にある本数で割った値を設計反力とします。そのため1本に作用する荷重が軽減されるとお考えください。 例） ・3段1重（3本） 設計反力 = 支保工反力 / 3 ・2段2重（2×2 = 4本） 設計反力 = 支保工反力 / 4 |
| Ｑ９－２－１５． | 中間杭の設計で切ばり座屈にともなう鉛直力を1/50しているのはなぜか。 |
| Ａ９－２－１５． | 仮設指針の以下の記載に準じ、1/50(2%)としております。 仮設指針p125 2-10-6中間杭の設計 「切ばりの強軸まわりの座屈の抑制によって生じる中間杭の軸方向力は、切ばりに作用する全軸方向力の2%程度としてよい」 |
| １１．FEM解析編 |
| １４．図面作成編 |
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