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New Products & Service 道路土工 
3DA対応

水路用・通路用PCボックスカルバートの設計計算プログラム

●新規価格 163,000円

●リリース 2020年7月31日

Ver.3の改訂内容

Ver.3では、「下水道施設の耐震対策指針と解説−2014年版−」および「下水道施設の耐震計算例−2015年版−」への対応を行いました。以下に、この機能の概要を紹介します。

図1 3Dアトリビュート(属性表示)の表示例

「下水道施設の耐震対策指針と解説」の改定

「PCボックスカルバートの設計」では、公益社団法人 日本下水道協会の「下水道施設の耐震対策指針と解説−2006年版−」(以下、耐震対策指針2006年版)に準拠した耐震計算が可能ですが、この耐震対策指針は2014年5月に改定され「下水道施設の耐震対策指針と解説−2014年版−」(以下、耐震対策指針2014年版)となっておりました。また、2015年7月には「耐震対策指針2014年版」を補完する役割として詳細な計算方法等が掲載された「下水道施設の耐震計算例−管路施設編−2015年版−」および「下水道施設の耐震計算例−処理場・ポンプ場編−2015年版−」(以下、計算例2015)が発刊されております。

長らくお待たせすることになりましたが、今回これらの耐震対策指針2014年版および計算例2015への対応を行いました。

図2 地震時適用基準選択

「下水道施設の耐震対策指針と解説−2014年版−」

支耐震対策指針2014年版の改定内容の中で、矩形きょの断面方向計算に関連するものとして、以下の項目があります。

・地盤反力係数の算出方法変更

・周面せん断力の算出方法変更


図3 地盤入力画面 図4 矩形きょのフレームモデルと地盤反力係数

「PCボックスカルバートの設計計算 Ver.3」では、初期入力画面に地震時の適用基準の選択(下水道施設2006/下水道施設2014)を設け、地震時の適用基準の選択により耐震対策指針2006年版及び耐震対策指針2014年版に準拠した計算を行うことができます。


地盤反力係数算出式

周面せん断力算出式



kH:水平方向地盤ばね定数 (kN/m3)

kV:鉛直方向地盤ばね定数 (kN/m3)

kSS:水平方向せん断ばね定数 (kN/m3)

kSB:鉛直方向せん断ばね定数 (kN/m3)

ED:表層地盤の動的変形係数(kN/m2)

νD:表層地盤の動的ポアソン比

Hw:部材高さ(m)

Bw:部材幅(m)

τ:地震時周面せん断力(kN/m2)

GD:表層地盤の動的せん断弾性係数(kN/m2)

z:地表面からの深度(m)

γteq:表層地盤の単位体積重量(kN/m3)

g:重力加速度(9.8m/sec2)

VSD:表層地盤の動的せん断弾性波速度(m/sec)

Hg:表層地盤の厚さ(m)

Ts:表層地盤の固有周期(sec)


○地盤反力係数の算出方法変更

耐震対策指針2006年版では、地盤反力係数を「道路橋示方書・同解説W下部構造編」に記載の方法で各層毎に算出していましたが、耐震対策指針2014年版ではその算出式が変更され、動的変形係数から求める式となっています。また、この動的変形係数は表層地盤を一律とみなした表層地盤の動的変形係数となっており、複数層で構成される地盤でも全層で同じ地盤反力係数となります。

○周面せん断力の算出方法変更

周面せん断力は、単位体積重量、せん断弾性波速度、動的せん断弾性係数より算出しますが、耐震対策指針2014年版ではこの取り扱いに変更があります。耐震対策指針2006年版では、頂版、底版の周面位置の単位体積重量及びせん断弾性波速度から動的せん断弾性係数を算出し、周面せん断力を算出していましたが、耐震対策指針2014年版では、表層地盤の単位体積重量、せん断弾性波速度から表層地盤の動的せん断弾性係数を算出し、周面せん断力を算出するようになっています。

「下水道施設の耐震計算例−管路施設編−2015年版−」 

計算例2015では詳細な計算方法が掲載されており、指針には記載されていない固有周期Ts算出時のαD、ポアソン比の扱い、側壁の周面せん断力について記載があり、これらを含めた以下の対応を行っています。

・レベル2地震時の固有周期Ts算出におけるαDの初期値を2.0に変更

・表層地盤の動的ポアソン比νDの、水位以浅と水位以深の加重平均による算出に対応

・地層変化位置毎の側壁周面せん断力の算出に対応

・レベル2地震時の曲げ照査におけるハンチ端での照査に対応

(Up&Coming '20 盛夏号掲載)
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