「港湾の施設の技術上の基準・同解説」、「漁港・漁場の施設の設計の手引」に準拠した設計計算プログラム

矢板式係船岸の設計計算 Ver.5

初版リリース:2007.12.18/最新Ver.リリース:2019.07.30

¥369,600(税抜¥336,000)

プログラム概要

本製品は、平成19年9月末に大幅な改正が行われた港湾の施設の技術上の基準の解説書である「港湾の施設の技術上の基準・同解説」(以下「港湾基準」と略す)、並びに、「漁港・漁場の施設の設計の手引」(以下「漁港基準」と略す)に準拠した設計計算プログラムです。
前面矢板壁の壁体種類は、鋼矢板、鋼管矢板です。控え工のサポート形式は直杭式、矢板式、組杭式の3形式です。

▲メイン画面

▲控え杭の設置位置

▲安定計算結果(支持力)

構造タイプ 形式 断面種類  港湾 漁港 災害復旧
普通矢板式係船岸 前面矢板壁 鋼矢板、鋼管矢板
控え直杭 H形鋼、鋼管杭
控え矢板 鋼矢板、鋼管矢板
控え組杭 H形鋼、鋼管杭
控え版 × × × ×
自立矢板式係船岸 前面矢板壁 鋼矢板、鋼管矢板

関連情報

◆新製品紹介
矢板式係船岸の設計計算 Ver.5(Up&Comming’19 秋の号掲載)
◆関連セミナー
UC-1 港湾シリーズ体験セミナー

Ver.5.0.0 改訂内容<2019年 7月 30日リリース>

  1. 1.災害復旧工事基準(平成27年)における控え工の計算に対応(控え工型式:控え直杭、控え組杭、控え矢板)
  2. 2.道路橋示方書・同解説 IV下部構造編における横方向地盤反力係数の算出に対応
  3. 3.検討ケース毎の水位設定に対応
  4. 4.3Dアノテーションに対応

プログラムの機能と特長

港湾基準の改定概要

これまで適用には課題が多いとされてきた、地盤・土構造物に対しても、性能規定化や照査方法に関して精力的な研究が行われ、土構造物に対する性能規定化に対する港湾基準も改定されました。

2007年4月:「港湾の施設の技術上の基準を定める省令」改定
2007年4月:「港湾の施設の技術上の基準の細目を定める告示」改定
2007年9月末:「港湾の施設の技術上の基準(上・下)」刊行

性能目標として、設計条件とそのときの信頼性を明示して設計する性能設計が、国際的な流れとなってきています。改訂の基本的主旨は、近年の経済、社会活動のグローバル化、ボーダレス化が進む中で、国際規格への対応であり、「港湾の施設の技術上の基準」を全面的に見直し、仕様規定型から性能規定型へ移行するとにあります。これにより、自由な発想に基づく設計法の導入等、多様な創意工夫が可能となり、コスト縮減の取組みの進展等を期待されます。
下図は、地盤工学会の「既存の包括的設計コード(いわゆる地盤コード21)」に記載された性能設計の階層性を示した概念図に対して、港湾基準の位置づけを追加記入したものです。



▲性能設計の階層性を示した概念図


「二建の提案式」による見かけの震度の算出

右式で計算される見かけの震度の算出式を適用できます。


鋼矢板の低減係数の自動決定

荷重種類は「集中荷重」と「分布荷重」の2種類に対応し、また、1ケースに限らず、複数の任意水平荷重を追加することができます。この任意水平荷重は、作用力として主働側圧強度に考慮されます。その他の作用力同様、荷重図の確認、一覧表での出力で計算過程の確認が可能です。


▲任意荷重画面

新港湾基準(平成30年)の考え方

平成30年の港湾基準では、「荷重抵抗係数アプローチによる部分係数法」を採用することになりました。照査式は下式の通りです。

ここに、
 Sd:応答値の設計用値 Rd:限界値の設計用値
 γi:構造物係数
 m:調整係数(従来の安全率法や許容応力度における許容安全率に対応する数値。平成19年版では構造解析係数で処理されていたものに相当する)
 γsj:作用効果jの特性値Sjkに乗じる部分係数
 γRj:抵抗(耐力)jの特性値Rjkに乗じる部分係数


▲任意荷重画面

▲荷重抵抗係数アプローチによる部分係数

照査対象 抵抗項に乗じる
部分係数 γR
荷重項に乗じる
部分係数 γS
調整係数 m
永続状態 0.84 1.18 1.00
レベル1
変動状態
1.00 1.00 1.20
▲表1 荷重抵抗係数アプローチによる
    矢板壁の応力度照査用部分係数

道示IVにおける横方向地盤反力係数の算出

これまでの平均N値に加え、換算載荷幅BHを入力していただくだけで、自動で算出が可能です。


検討ケース毎の水位設定

永続状態(常時)、変動状態(地震時)、変動状態(引き波時)におきまして、それぞれの計算時に異なる水位を設定できます。変動状態(牽引時)は、永続状態(常時)の条件で牽引した場合の計算となりますので、永続状態(常時)と共通の入力となります。


普通矢板式係船岸

検討ケースと設計部材

検討ケースは、永続状態(常時)、変動状態(レベル1地震動)、変動状態(牽引時)の3ケースで、牽引時につきましては、「タイ材」と「腹起し材」の設計計算のみの扱いになります。この扱いは、港湾基準の性能照査に準じています。


部材 永続状態(常時) 変動状態(地震時) 変動状態(牽引時)
前面矢板 ×
タイ材
腹起し
控え工 ×

※ 動水圧:変動状態(レベル1地震動)において、動水圧を考慮することができます。

▲動水圧分布図


前面矢板壁の主な照査項目と対応状況

フリーアースサポート法(仮想ばり法)、たわみ曲線法、ロウの方法により、前面矢板壁の検討が出来ます。断面照査につきましては、基本的に、港湾基準は限界状態設計法、漁港基準は許容応力度法の扱いになります。任意水平荷重の載荷が可能です。

照査項目 計算方法 港湾 漁港
根入れ長照査 フリーアースサポート法
フィックストアースサポート法(たわみ曲線法)
ロウの方法(弾性ばり解析法) ×
断面力計算法 仮想ばり法
フィックストアースサポート法(たわみ曲線法)
ロウの方法(弾性ばり解析法) ×
矢板断面照査 降伏応力度照査/許容応力度照査
タイ材照査 引張降伏応力度照査/許容応力度照査
腹起し照査 曲げ降伏応力度/許容応力度照査

※仮想ばり法
単純(張出し)ばりの上側支点は、タイ材取付け位置とします。下側支点は、港湾基準は、常に海底面ですが、漁港基準では、砂質土の場合は海底面(構造水深)、粘性土の場合は、主働土圧強度(残留水圧含む)と受働土圧強度が釣り合う点とします。なお、本プログラムでは、検討ケース毎に任意の支点位置を設定できるように配慮しています。

砂質土の場合

▲仮想ばり法(砂質土)


粘性土地盤の場合

▲仮想ばり法(粘性土)


※たわみ曲線法
たわみ曲線法とは、矢板上部のタイロッド設置点(ここでは、上部構造との結合点)および矢板の先端で単純支持され、受働側圧および主働側圧を受けるはりの先端でのたわみ角が0となる点で矢板が安定していると考える設計法です。
本プログラムでは下図に示すような処理の流れで解析を行います。構造骨組面内解析は当社Frame解析部を使用しております。図-Aが解析モデル図、図-Bが変位結果図で、これより、矢板壁先端の回転変位がゼロに近い状態であることがわかります。

▲たわみ曲線法解析フローチャート

▲解析モデル図(図-A)

▲解析モデル図(図-B)

※ロウの方法
弾性ばり解析法は矢板壁の根入れ地盤に弾性的な地盤反力係数を設定し、矢板壁に弾性床上の梁の理論式を適用する方法です。ロウの方法は弾性ばり解析法であり、下図に示すように矢板根入れ部分の受働土圧を古典土圧論によらず、矢板の横方法の変位(y)および海底面からの深さ(x)に比例する地盤反力とします。
高橋、菊池らは、ロウの方法に基づいて、さらに矢板壁根入れ部背後の主働土圧と前面の静止土圧を考慮して、実際の矢板壁の挙動特性とよく対応するように修正しています。ロウの方法により、根入れ長、断面力、変位、反力が得られます。

控え工の主な照査項目と対応状況

控え直杭、並びに、控え矢板は、港湾基準では港研方式、漁港基準ではチャンの方法で検討します。
組杭は軸方向支持力のみで抵抗するという考え方で支持力検討、断面照査を行います。

照査項目 計算方法 港湾 漁港
直杭/矢板 港研方式(港湾基準) ×
Changの式(漁港基準) ×
設置距離の計算
突出杭の扱い
曲げ降伏応力度/許容応力度照査
矢板 長杭とみなし得る場合
長杭とみなし得ない場合
組杭 各杭の軸方向支持力のみで抵抗すると考える方法
杭の曲げ抵抗、杭の軸直角方向支持力も考える方法 × ×
支持力の検討(打撃工法による打ち込み杭)
軸方向降伏応力度照査/軸方向許容応力度照査

自立矢板式係船岸

検討ケースと設計部材

検討ケースは、永続状態(常時)、変動状態(レベル1地震動)、変動状態(牽引時)の3ケースです。

            
部材 永続状態(常時) 変動状態(地震時) 変動状態(牽引時)
前面矢板

自立矢板壁は、港湾基準では港研方式、漁港基準ではチャンの方法で検討します。
災害復旧工事の設計要領は漁港基準と同様にチャンの式を用います。
照査項目 計算方法 港湾 漁港 災害
根入れ長/断面力 港研方式(港湾基準) × ×
Changの式(漁港基準) ×
矢板断面照査 降伏応力度照査/許容応力度照査
鋼管矢板の2次応力 × ×

自立矢板式係船岸の考え方

自立矢板式係船岸は、下図に示すように、主働土圧+残留水圧強度が受働土圧強度と一致する点を仮想海底面として、仮想海底面より上の水平合力(H)を用いて、港湾基準では「港研方式」、漁港基準では「チャンの式」で、矢板壁の根入れ長、断面力、変位を計算するという設計方法になります。
自立矢板式係船岸の部分係数の扱いについては、港湾基準では明記されておりません。本製品では、普通矢板式係船岸の前面矢板壁と同様な扱いができるように、必要と考えられる部分係数を基準値テーブルに用意し、初期値として1.00を与え、場合によっては、設計者のご判断で普通矢板式係船岸に準じることもできるように切替ボタンを用意しています。

適用基準及び参考文献


適用基準
港湾基準 (社)日本港湾協会 「港湾の施設の技術上の基準・同解説 (平成30年5月)」
(社)日本港湾協会 「港湾の施設の技術上の基準・同解説 (平成19年9月)」
漁港基準 (社)日本港湾協会 「漁港・漁場の施設の設計の手引 2003年度版」
漁港参考図書 水産省 「漁港・漁場の施設の設計参考図書 2015年度版」
 

参考文献

・災害復旧工事の設計要領 (平成27年版) 社団法人 全国防災協会
・漁港・漁場構造物設計計算例 平成17年 社団法人 全国漁港漁場協会
・港湾構造物設計事例集(平成30年改訂版) 一般財団法人 沿岸技術研究センター
・港湾構造物設計事例集(平成19年改訂版) 一般財団法人 沿岸技術研究センター
・鋼矢板・設計から施工まで 2014(平成26年10月) 鋼管杭・鋼矢板技術協会
・建設省河川砂防技術基準(案)同解説・設計編(平成9年10月) 建設省 河川局監修、社団法人 日本河川協会編


※ 2021年4月からの消費税総額表示義務化に伴い、価格表記を「税抜」から「税込」へ移行いたします。

製品価格

本体価格

価格は税込表示です

■本体価格

製品名

価格

矢板式係船岸の設計計算 Ver.5 ¥369,600(税抜 ¥336,000)

■フローティングライセンス価格

本体価格の40%を追加いただくことで、誰でも、どこでも、どのPCでも製品の利用が可能となります。

製品名

価格

矢板式係船岸の設計計算 Ver.5 ¥147,840(税抜 ¥134,400)


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サブスクリプションサービス 契約価格


サブスクリプションサービス 契約価格

■サポート内容
・バージョンアップ無償提供  ・電話問合せテクニカルサポート
・問合せサポート(電子メール、FAX)  ・ダウンロードサービス  ・保守情報配信サービス  

※ライセンス管理コスト削減、製品ご利用形態ニーズ多様化への対応を充実させることを目的として、従来の保守・サポート形態からより便利な、「サブスクリプションサービス」へ順次移行いたします(2016年4月1日~)。

価格は税込表示です

対象製品 初年度 1年
サブスクリプション(矢板式係船岸の設計計算 Ver.5) 無償 ¥92,400(税抜 ¥84,000)
サブスクリプション(矢板式係船岸の設計計算 Ver.5 フローティング) ¥129,360(税抜 ¥117,600)

レンタルライセンス/レンタルフローティングライセンス価格


■レンタルライセンス:短期間での利用により、低廉な価格でのライセンス利用が可能

■レンタルフローティングライセンス:ライセンスの認証をWeb経由で受ければ、誰でも、どこでも、どのPCでも製品の利用が可能

■レンタルアクセス:既に購入済みの製品の利用ライセンス数を増やす事が可能です。事前契約により、レンタルライセンス期間(1ヵ月~3ヵ月)の単位で自動的にライセンスが付与されます。利用実績に応じて後日請求いたします。事前申込価格として、レンタルライセンス価格の15%引きとなります。ユーザ情報ページにてお申込みいただけます。

※サービス強化、利便性向上を図る目的で「レンタルライセンス/レンタルフローティングライセンス」を2007年9月3日より提供を開始しました。

※レンタルライセンス/レンタルフローティングライセンス開始後の期間変更は出来ません。期間延長の場合は再申込となります。

レンタルライセンス/レンタルフローティングライセンス

価格は税込表示です

■レンタルライセンス

対象製品 1ヶ月 2ヶ月 3ヶ月 6ヶ月
矢板式係船岸の設計計算 Ver.5 ¥129,360 ¥166,320 ¥195,888 ¥240,240

■レンタルフローティングライセンス

対象製品 1ヶ月 2ヶ月 3ヶ月 6ヶ月
矢板式係船岸の設計計算 Ver.5 ¥214,368 ¥277,200 ¥328,944 ¥406,560

アカデミー価格


教育関係者、研究者、学生などの教育目的のご利用に向けて、アカデミーライセンスを提供しています。

アカデミー価格

価格は税込表示です

製品名 アカデミー価格
矢板式係船岸の設計計算 Ver.5 ¥295,680(税抜 ¥268,800)

バージョンアップ開発履歴


バージョンアップ開発履歴

■バージョンアップ、リビジョンアップ(無償保守)の主な内容を一覧にしています。
旧版改訂、リバイバル版リリース時などの場合にご参考ください。

矢板式係船岸の設計計算 Ver.5
バージョン リリース日 バージョンアップ内容
5.0.0 19/07/30
  1. 1.災害復旧工事基準(平成27年)における控え工の計算に対応
    (控え工型式:控え直杭、控え組杭、控え矢板)
  2. 2.道路橋示方書・同解説 IV下部構造編における横方向地盤反力係数の算出に対応
  3. 3.検討ケース毎の水位設定に対応
  4. 4.3Dアノテーションに対応

動作環境


動作環境

OS Windows 8 /10
CPU PentiumII333MHz以上 (推奨PentiumIII 800MHz以上)
必要メモリ(OSも含む) 128MB以上推奨
必要ディスク容量 約17MB以上(インストール時及び実行時含む)
ディスプレイ(画面解像度) 1024×768以上
入力データ拡張子 F7B
ファイル出力 F8出力編集ツール対応:TXT、HTM、 PPF、DOC、 DOCX、PDF、 JTD、JTDC
画像:3DS
他製品との連動 <保存>UC-win/Road(3DS)

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画面サンプル

▲メインウィンドウ

▲初期入力

▲側面形状の入力

▲計算の考え方

▲横方向地盤反力係数

▲控え杭の設置位置

▲控え用仮想地表面

▲前面矢板形状決定

▲控え杭形状決定

▲全面矢板結果一覧

▲フリーアースサポート結果

▲たわみ曲線法モーメント図

▲たわみ曲線法変位図

▲タイ材、腹起し結果一覧

▲控え杭結果一覧

出力例

▲設計条件印刷

▲前面矢板結果一覧印刷

▲たわみ曲線法の結果印刷

▲ロウの方法の結果印刷

▲設置位置計算の印刷

▲タイ材の結果印刷

▲自立矢板式の仮想海底面結果印刷

▲自立矢板式の根入れ長結果印刷

▲安定計算結果(支持力)


PDF出力例 (3D PDF対応の3次元モデル挿入)

 
Sample-FishP331
(27P, 955KB)
漁港基準(H15)準拠 普通矢板式係船岸のサンプルデータ
Sample-FishP349
26P, 902KB)
漁港基準(H15)準拠 普通矢板式係船岸のサンプルデータ
Sample-PortKumi
(64P, 1,748KB)
漁港基準(H19)準拠 普通矢板式係船岸のサンプルデータ

Sample-PortVerticalPile
(42P, 1,820KB)
漁港基準(H19)準拠 自立矢板式係船岸のサンプルデータ


Sample-SaigaiP939
(26P, 2,768KB)
災害復旧(H20)準拠 自立矢板式係船岸のサンプルデータ

1.適用範囲

本製品の準拠指針は?

以下の各基準に準拠しています。
・ 港湾の施設の技術上の基準・同解説 (平成19年9月)社団法人 日本港湾協会
・ 漁港・漁場の施設の設計参考図書 2015年度版 水産庁
・ 漁港・漁場の施設の設計の手引 2003年度版 社団法人 全国漁港漁場協会


控え杭の検討は可能か?

可能です。
控え工の形式は「直杭」「矢板」「組杭」の3形式です。控え矢板式において、矢板の長さが短く、長杭と見なし得ない場合には、版として安定計算を行うことができます。


本製品で対応している対象構造物は?

設計対象構造物は、「普通矢板式係船岸」と「自立矢板式係船岸」です。


2.機能

検討荷重ケースは?

永続状態(常時)、変動状態(地震時)、変動状態(牽引時)の3ケースについて設計可能です。


前面矢板壁の設計において、裏込材物性値を考慮した土圧計算に対応しているか?

対応しています。



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