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RC橋脚の地震時保有水平耐力 Q&A('00.06.02)
更新内容
  •  

目 次
1.適用範囲

Q1−11.RC保有水平耐力の耐震補強で円形断面のコンクリート巻立て工法ができない為、何らかの形でRC保有水平耐力で円形断面のコンクリート巻立て工法を計算したいのだが、どのように入力すれば実際の円形断面と誤差が少なく計算できるか?

Q1−12.以下の補強工法は、いかなる入力方法をもっても検討不可能か。
      ・小判柱の鋼板巻立て工法(中間貫通鋼材併用)
      ・円形のRC巻立て工法

Q1−13.既設橋の補強を行う際に、巻きたて部分のコンクリートと鉄筋を既設構造物の材料と補強材異なるものを使用したいが可能か。 

Q1−14.補強設計時に、既設橋が曲げ破壊型の際にはせん断耐力が得られ無いがどうすればいいか?

2.柱、荷重データ

Q2− 5.可動橋脚の場合の上部工反力値の入力において、橋脚が支持している上部工重量は0.00の値でよいのか。

3.鉄筋

Q3−12.小判型の補強でPC鋼棒の貫通にて拘束するデーター入力で横拘束の所とせん断耐力算出データの2箇所にPC鋼棒データを入力するようになっているが、なぜ2箇所に入力しなければならないのか?
計算上では拘束するデーターの入力をおこなわければ計算を実行しないが、せん断耐力算出データでは入力しなくても計算が可能だが、どちらの方のデーターで計算されるのか?

Q3−13.SR235の鉄筋の降伏点応力度において計算結果では降伏点応力が2400Kg/cm2で打ち出されるが現在の示方書では1400Kg/cm2×1.5=2100Kg/cm2になるのではないのか?
そうではない場合の2400Kg/cm2の数値の根拠はなにか。

Q3−14.横拘束筋データで区間を分割して、鉄筋径あるいはピッチを変更した時、計算結果では何処に反映されているのか?

Q3−15.鋼板併用の補強工法で段落としを考慮し、断面毎に鉄筋量を変更して入力したが、出力では全段面同じになる理由は?

Q3−16.補強設計時の既設橋脚内部の帯鉄筋の扱い方は?

4.アンカー筋

Q4− 5.補強鉄筋の入力方法補強鉄筋が定着、非定着で交互に配置されている場合入力は定着のみ考えれば良いのか。

Q4− 6.躯体とアンカーの離れは本プログラムではどのように扱っているのか。

5.解析

Q5− 9.断面のM−φを算出する際に圧縮縁のかぶりの扱いはどうなっているのか?

Q5−10.ヘルプの中で、震度算出とRC保耐との剛性は合致するとの記載があるが、RC保耐の方 に「I」の値の出力がなく、一目で合致しているかどうかのチェックができないが良い方法はあるか。

Q5−11.サンプルDATAのGreenS3でせん断耐力算出データの中の寸法がよくわからない。
既設 せん断耐力算出用換算幅および有効高さ(橋軸方向 および直角方向)の計算はどのような方法で行っているのか?

Q5−12.固有周期の入力で、「基礎の変形を無視」とありますが、1基の下部構造として固有周期を内部計算していると考えて良いか。

Q5−13.応答塑性率の照査が計算される場合、変位、反力の出力結果が @杭基礎降伏時と A変位・断面の照査時の2ケースあるが、どちらを採用すればよいか?

Q5−14.段落し部での損傷の判定で基部と段落とし部で、安全率が1.2以上となつているが、1.2の根拠は何か。

Q5−15.補強橋脚設計時に既設橋脚の照査のみ実行することはできないか?(補強設計データを入力せずに実行したい。)
このような場合には新規設計を選択しても結果は変わらないのか?新規設計と既設照査ではその評価に違いがあるのか?

Q5−16.中空断面で、最後に段落としの照査を行っているのはなぜか。

Q5−17.道路橋の耐震設計に関する資料(H10.1)の偏心橋脚の計算例のデ−タを入力しましたが、計算結果(直角方向)が一致しません。なぜか?

Q5−18.上部工反力の項目で 橋軸方向、橋軸直角方向伴に偏心モーメントを入力したが設計には反映されないのはなぜか?

Q5−19.残留変位δr =Cr・(μr-1)・(1-r)・δy < 0の場合はどのように判断しているのか?

上記以外のQ&Aはすべて製品ヘルプのQ&Aに取り込んでおります。最新バージョンの製品を取得の上、Q&Aをご覧下さい。

Q&A履歴

1.適用範囲

Q1−11. RC保有水平耐力の耐震補強で円形断面のコンクリート巻立て工法ができない為、何らかの形でRC保有水平耐力で円形断面のコンクリート巻立て工法を計算したいのだが、どのように入力すれば実際の円形断面と誤差が少なく計算できるか?
A1−11. 本プログラムは「既設道路橋の耐震補強に関する参考資料]に基づいていますので、円形のコンクリート巻立て工法は、計算できません。
プログラムのhelpの適用範囲などをご覧下さい。
また、直線部の短い小判形とすれば、何等かの答えは得られるかと思いますが、その結果が正しい事を、保証する根拠がありません。最終的には、設計者の判断で御使用下さい。
 
Q1−12. 以下の補強工法は、いかなる入力方法をもっても検討不可能か。
・小判柱の鋼板巻立て工法(中間貫通鋼材併用)
・円形のRC巻立て工法
A1−12. ご存じのように弊社RC橋脚の地震時保有水平耐力forwinは「既設道路橋の耐震補強に関する参考資料」にもとずいてプログラムを作成しています。
その為、同文献に記載の内容に基づきその仕様としています。

・小判柱の鋼板巻立て工法2-20ページに1)円形断面、2)矩形断面についてはρsおよび基部の構造についての説明がありますが、小判柱については説明がありません。その為適応外としています。
・円形のRC巻立て工法RC巻立て工法は壁式橋脚について可能としています。
 
Q1−13. 既設橋の補強を行う際に、巻きたて部分のコンクリートと鉄筋を既設構造物の材料と補強材異なるものを使用したいが可能か。 
A1−13. 既設部と補強部で、鉄筋材質は異なった材質を用いる事は可能ですが、コンクリートの材質は、既設部と補強部で異なった材質を使用する事はできません。
 
Q1−14. 補強設計時に、既設橋が曲げ破壊型の際にはせん断耐力が得られ無いがどうすればいいか?
A1−14. 既設橋脚の設計場合で、段落とし部損傷となった場合、「耐震設計に関する参考資料」2−11ページに習って、「損傷が躯体基部先行の曲げ破壊型に移行したと仮定した上で」既設時の照査を行っています。
その為、この場合既設橋脚に於いてせん断耐力の算出は行いません。
新規橋脚として別途計算頂く必要が有ります。

2.柱、荷重データ

Q2− 5. .可動橋脚の場合の上部工反力値の入力において、橋脚が支持している上部工重量は0.00の値でよいのか。
A2− 5. 道路橋示方書X耐震設計編p28 3.3.3に以下の記載があります。
「・・・可動の場合には、・・・地震時保有水平耐力法による耐震設計では死荷重反力に等価水平震度を乗じた値の半分を水平荷重として用いるものとする。」とあるので、0.0では問題があると思われます。
Rd×Khe/2 = 水平力
分担重量は Rd/2
が妥当と思われます。

3.鉄筋

Q3−12. 小判型の補強でPC鋼棒の貫通にて拘束するデーター入力で横拘束の所とせん断耐力算出データの2箇所にPC鋼棒データを入力するようになっているが、なぜ2箇所に入力しなければならないのか?
計算上では拘束するデーターの入力をおこなわければ計算を実行しないが、せん断耐力算出データでは入力しなくても計算が可能だが、どちらの方のデーターで計算されるのか?
A3−12. 「既設道路橋の耐震補強に関する参考資料」では、横拘束筋には、PC鋼棒を考慮していますが、せん断耐力にはPC鋼棒を考慮していません。参考資料と同じ考え方で計算が出来る様にしている為です。
  
Q3−13. SR235の鉄筋の降伏点応力度において計算結果では降伏点応力が2400Kg/cm2で打ち出されるが現在の示方書では1400Kg/cm2×1.5=2100Kg/cm2になるのではないのか?
そうではない場合の2400Kg/cm2の数値の根拠はなにか。
A3−13. 下部構造編79ページ表ー解3.4.4の降伏点、または0.2%耐力24kgf/mm2によっています。
 
Q3−14. 横拘束筋データで区間を分割して、鉄筋径あるいはピッチを変更した時、計算結果では何処に反映されているのか。
A3−14. ρsの値が代わってくるので、Mu,Myおよびφの値が変わってきます。
 
Q3−15. 鋼板併用の補強工法で段落としを考慮し、断面毎に鉄筋量を変更して入力したが、出力では全段面同じになる理由は?
A3−15. 鋼板併用RC巻立て工法による補強設計の際には、
参考文献:平成9年『既設道路橋の耐震補強に関する参考資料』(社団法人 日本道路協会)3−18ページにA「....既設橋脚の軸方向筋は、段落としが行われていないものとみなす。(図3.3.7参照)」と記載されています。これにより、段落とし入力をされても全段面で同じとして扱います。
 
Q3−16. 補強設計時の既設橋脚内部の帯鉄筋の扱い方は?
A3−16. 本プログラムでは以下の2種の併用若しくは何れかの選択による設計としています。
□フックを用いて定着した帯鉄筋を使用する
□重ね継ぎ手を用いた帯鉄筋を使用する
フックを用いて定着した帯鉄筋は、新規の場合の帯鉄筋と同様に扱いますが、重ね継ぎ手を用いた帯鉄筋は、終局ひずみをタイプT、Uの場合も最大圧縮応力時のひずみとします。これは「..耐震補強に関する参考資料」3−10ページに習っています。

4.アンカー筋

Q4− 5. 補強鉄筋の入力方法補強鉄筋が定着、非定着で交互に配置されている場合入力は定着のみ考えれば良いのか。
A4− 5. 補強鉄筋の入力鉄筋ピッチは、全鉄筋についてのピッチを入力して下さい。
プログラムで、1本おきに定着鉄筋として扱います。
 
Q4− 6. 躯体とアンカーの離れは本プログラムではどのように扱っているのか。
A4− 6. 本プログラムは、「耐震補強に関する参考資料」に準拠しております。
同2−19ページ 2.3.3曲げ耐力制御式鋼板巻立て工法による橋脚躯体の補強設計のA 「フーチングに定着させるアンカー筋が柱全高に渡って配置されているものとしてモデル化する。この時、このアンカー筋は既設橋脚断面の外周に沿った位置にあるものとみなす。」と明記されています。
図2.3.8 軸方向鉄筋のモデル化 を参考いただければ解りやすいと存じます。
従って、任意の位置にアンカー筋を配置するのは、本プログラムではサポート外となります。

5.解析

Q5− 9. 断面のM−φを算出する際に圧縮縁のかぶりの扱いはどうなっているのか?
A5− 9. Mu算出時には、かぶりコンクリートは無視しています。
  
Q5−10. ヘルプの中で、震度算出とRC保耐との剛性は合致するとの記載があるが、RC保耐の方 に「I」の値の出力がなく、一目で合致しているかどうかのチェックができないが良い方法はあるか。
A5−10. 基本条件 計算の種類で「降伏剛性」を指定すると「I」を出力します。
「はり部の扱い」 
○直下の柱断面を用いる 
○剛体として扱う
で「I」の値は変わりますので、注意して下さい。
 
Q5−11. サンプルDATAのGreenS3でせん断耐力算出データの中の寸法がよくわからない。
既設 せん断耐力算出用換算幅および有効高さ(橋軸方向 および直角方向)の計算はどのような方法で行っているのか?
A5−11. 弊社は、小判型の有効高さの算出方法を下記図に基付き計算しております。これは、判形の矩形換算法については道路橋示方書に何も明記されたものがありませんので、弊社の判断によりこの考え方を採用しています。

a1=(B・D+π・(1/4)・D^2)/a2
a2=B+[π・(1/4)・D^2]^0.5
d1:1/4円部分を含む鉄筋図芯
d2:1/4円部分の鉄筋図芯
 
Q5−12. 固有周期の入力で、「基礎の変形を無視」とありますが、1基の下部構造として固有周期を内部計算していると考えて良いか。
A5−12. 問題有りません。なお、この際、上部工分担重量は、入力値WUを使用して計算を行います。
 
Q5−13. 応答塑性率の照査が計算される場合、変位、反力の出力結果が @杭基礎降伏時と A変位・断面の照査時の2ケースあるが、どちらを採用すればよいか?
A5−13. 応答塑性率の計算を行い、応答塑性率が求まった場合基礎が降伏する場合は中間結果なので、変位あるいは断面照査には、Aの変位・断面の照査時の方を採用して下さい。
  
Q5−14. 段落し部での損傷の判定で基部と段落とし部で、安全率が1.2以上となつているが、1.2の根拠は何か。
A5−14. 「既設道路橋の耐震補強に関する参考資料」(緑本) 3−9ページによっています。
 
Q5−15. 強橋脚設計時に既設橋脚の照査のみ実行することはできないか?(補強設計データを入力せずに実行したい。)
このような場合には新規設計を選択しても結果は変わらないのか?新規設計と既設照査ではその評価に違いがあるのか?
A5−15. 補強データを入力しないと補強設計は計算出来ません。新規設計で計算をして下さい。ただし、柱の中間で鉄筋の段落としがある場合は、照査方法が異なるので注意して下さい。以下参考
 新規設計の場合  耐震設計編 145ページ
 既設時の場合   既設道路橋の耐震補強に関する参考資料
 
Q5−16. 中空断面で、最後に段落としの照査を行っているのはなぜか。
A5−16. 断面の鉄筋比が変わることから、鉄筋段落としと同じ扱いにしています。  
 
Q5−17. 道路橋の耐震設計に関する資料(H10.1)の偏心橋脚の計算例のデ−タを入力しましたが、計算結果(直角方向)が一致しません。なぜか?
A5−17. 本プログラムは、上部工死荷重反力の作用位置は、はりの中心です。従って、同じように入力されても柱中心では、偏心モーメントが発生します。
一方道路橋の耐震設計に関する資料(H10.1)の6−26ページでは 作用位置が異なるためモーメントに差が生じます。
この差となる値を直角方向の偏心モーメントに入力すれば、近い結果を得る事が可能です。  
 
Q5−18. 上部工反力の項目で 橋軸方向、橋軸直角方向伴に偏心モーメントを入力したが設計には反映されないのはなぜか?
A5−18. 基本データ→基本条件の □偏心橋脚として設計する にレ点を付けておられない場合には上部工反力データで 偏心モーメントを入力いただいても設計時には考慮されませんので必ずこの点を確認下さい。
また偏心モーメントに負の値を入力した場合についてはQ5−3も参照下さい。
   
Q5−19. 残留変位δr =Cr・(μr-1)・(1-r)・δy < 0の場合はどのように判断しているのか?
A5−19. プログラム参考文献 「道路橋の耐震設計に関する資料(青本)」 p.2-56 v)残留変位の照査に「μRが1以下の場合は、橋脚の応答は弾性応答である。したがって、残留変位は生じないと判定される。」と記述されております。
δRが負になるのは、μRが1以下のときですので、その結果残留変位は0となります。

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