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パイプラインの計算 Ver.4

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』に準拠した、
パイプラインの横断方向及び耐震設計を行うプログラム

3DA対応
電子納品
3D PDF
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●新規価格132,000円(税抜120,000円)

●リリース2021年12月10日

上水道・水道管体験セミナー
日時 : 2022年2月18日(金) 13:30~16:30
会場 : 東京本社・各会場(TV会議)/オンライン
参加費 : 無料

Ver.4改訂内容

「パイプラインの計算」は、農業用水パイプラインの横断方向の設計(常時)及びレベル1、レベル2地震時の耐震計算を行うプログラムです。本製品は「平成21年3月 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』(社団法人農業土木学会)」(以下H21基準)に準拠しておりますが、同基準が令和3年6月に改定されたのに伴い、Ver.4において令和3年の基準(以下、R3基準)に対応しました。

ここでは、R3基準対応の概要をご紹介いたします。


ガラス繊維強化ポリエチレン管の追加

R3基準では、管種としてガラス繊維強化ポリエチレン管が追加になりました。適用する基準年度で令和3年6月を選択した場合は、基本条件画面でガラス繊維強化ポリエチレン管が選択可能となります。ガラス繊維強化ポリエチレン管の基準値は、他の管種と同様、基準値画面で追加、編集が可能となっています。


図1 設計対象画面

図2 基本条件画面

ヤング係数の扱い

R3基準では、設計上の管のヤング係数の扱いが短期(Es)と長期(EL)に区分されました。例えば、常時の検討におけるとう性管の管体自重や管内水重によるたわみ量算出時には長期のヤング係数を用い、活荷重や施工時荷重によるたわみ量算出時には短期のヤング係数を用います。耐震計算についても、同様にヤング係数が使い分けられています。

これに伴い、R3基準準拠時の基本条件画面では、短期と長期のヤング係数の入力を可能としています。樹脂系管材では、長期のヤング係数は、短期のヤング係数にクリープ係数0.8を乗じたものとなります。金属管、コンクリート管は短期も長期も同じ値となります。


地盤の不均一度係数ηの考慮

R3基準の耐震計算では、地盤の不均一度係数ηを考慮した計算を行います。ηは地盤の不均一の程度により決まる係数で、管体応力、管体ひずみ、継手屈曲角等にηが乗じられます。


不均一の程度 不均一度係数η 地盤条件

均一

1.0

洪積地盤、均一な沖積地盤

不均一

1.4

層厚の変化がやや激しい沖積地盤、普通の丘陵宅造地

極めて不均一

2.1

河川流域、おぼれ谷などの非常に不均一な沖積地等

表1 地盤の不均一度係数η

液状化の判定

本製品では液状化の判定も可能となっています。H21基準の液状化の判定法はFL値法によるもので、H14道路橋示方書Ⅴ耐震設計編の計算方法と同じものでした。R3基準の液状化の判定は、FL値の算出式に変更はありませんが、液状化の判定に用いる地盤面の設計水平震度の標準値khgL0の扱いに変更があります。


レベル1地震動 レベル2地震動

Ⅰ種地盤

0.16(0.15)

0.60~0.70 (0.8)

Ⅱ種地盤

0.20(0.15)

0.70~0.80 (0.7)

Ⅲ種地盤

0.24(0.15)

0.40~0.60 (0.6)

表2 液状化の判定に用いる地盤面の設計水平震度の標準値khgL0  ※()内はH21基準の値

また、地盤面の設計水平震度の標準値を決定するために必要となる地盤種別は、地盤のせん断弾性波速度Vsiを基に求められた地盤の固有周期TGにより判定されますが、このときのVsiはせん断ひずみが10-6レベルの値を用いることが明記されました。一方、応答変位法で用いる表層地盤の固有周期は、従来通り10-3レベルの値を用います。


堆積時代別土質 Vsi(m/s)
せん断ひずみ10-3 せん断ひずみ10-6

洪積層

粘性土

129N0.183

172N0.183

砂質土

123N0.125

205N0.125

沖積層

粘性土

122N0.0777

143N0.0777

砂質土

61.8N0.211

103N0.211

表3 地盤のせん断弾性波速度Vsi

(Up&Coming '22 新年号掲載)

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