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●プログラム概要
本プログラムは、道路下に埋設される水路用および通路用に広く利用されるPCボックスカルバートの設計をサポートするプログラムです。
本プログラムが対象とするPCボックスカルバートは、頂版，底版はPC鋼棒を使用したポストテンション方式のプレストレストコンクリート部材（以下、PC部材）として、側壁は鉄筋コンクリート部材（以下、ＲＣ部材）としたものとなります。
以下に本プログラムの概要をご紹介いたします。 |
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●主な仕様
| 形状 |
単ボックスで標準形／インバート形 |
| ハンチ |
上下それぞれにおいて寸法指定可（ハンチ無しも可）
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| ▲ハンチの入力 |
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| 土被り |
舗装厚、盛土厚それぞれ入力可 |
| 基礎 |
直接基礎のみ |
| 材料 |
PC鋼棒は下表のものを予め用意。また任意のものも直接入力可
PC鋼棒の
種類 |
A種 |
２号 |
SBPR 785／1030 |
| B種 |
１号 |
SBPR 930／1030 |
| ２号 |
SBPR 930／1180 |
| C種 |
１号 |
SBPR 1080／1230 |
| PC鋼棒の呼び径(mm) |
9.2, 11, 13, 15, 17, 19, 21, 23, 26, 29, 32, 36, 40 |
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| ▲材料画面 |
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| 水位 |
外水位，内水位とも１ケース設定可 |
| 荷重 |
| 死荷重 |
鉛直土圧、水平土圧、路面荷重、水圧、揚圧力、任意死荷重 |
| 活荷重 |
輪荷重、分布荷重（土被り４ｍ以上時）、任意活荷重 |
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| 参考文献 |
「道路土工カルバート工指針（H.13.3）（社）日本道路協会」
「道路橋示方書・同解説 I 共通編／III コンクリート橋編／IV下部構造編（H14.3）日本道路協会」 |
●計算内容
本プログラムでは断面方向の計算として下表の３種類の計算を行います。
| 計算内容 |
対象となる部材 |
| 応力度照査 |
PC，ＲＣ |
| 引張鉄筋量照査 |
PC |
| 破壊安全度照査 |
PC，ＲＣ |
応力度照査について
PC部材については、
・リラクセーションによるPC鋼棒の引張応力度の減少量Δσpγ
・コンクリートのクリープおよび乾燥収縮によるPC鋼棒の引張応力度の減少量Δσpψ
を算出し、プレストレッシング直後の引張応力度σptから減じたPC鋼棒の有効引張応力度σpeを算出します。
リラクセーションによる減少量
コンクリートのクリープおよび乾燥収縮による減少量
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側壁については、曲げモーメントと軸力が作用する鉄筋コンクリート部材として照査しますが、頂版，底版についてはプレストレストコンクリート構造であることより、以下の方法にて設計を行います。
・常時（死荷重作用時） ： フルプレストレスの設計（曲げ引張応力度を許容しない）
・常時（設計荷重作用時） ： パーシャルプレストレスの設計
プレストレスコンクリート部材の曲げ応力度照査方法
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プレストレスコンクリート部材のせん断応力度照査方法
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引張鉄筋量照査について
PC部材について、次の荷重の組合せに対して引張応力を計算し、引張鉄筋量を照査します。
荷重の組合せ 1.35×（死荷重＋活荷重）
引張鉄筋量は、下式のAs1, As2のいずれか大きい方とし、使用鉄筋量がこれ以上か照査します。
| 引張鉄筋量 |
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破壊安全度照査について
終局荷重時に用いる荷重の組合せは以下の３種のうち、計算結果の大きいものの組合せを用いることとし、
| 荷重の組合せ |
１） 1.3×死荷重 ＋ 2.5×活荷重
２） 1.0×死荷重 ＋ 2.5×活荷重
３） 1.7×（死荷重 ＋ 活荷重） |
各部材が保有する破壊抵抗曲げモーメントMuと終局荷重時に作用する曲げモーメントMdについて、Mu／Md≧１の条件を満足するか検討します。
なお、Muの算出についてRC部材は常に軸力を考慮して算出しますが、PC部材は軸力の考慮／無視のいずれも可能とし、軸力無視時は終局つり合い鋼材比≧引張鋼材比の条件を満足するか検討します。
PC部材のＭｕ算出式（軸力無視時）
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| ▲結果確認画面 |
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▲結果詳細画面（詳細計算書） |
●おわりに
以上、プログラムの概略を紹介させて頂きました。今後もユーザの皆様からのご要望を取り入れ、改良・改善を加えてまいります。どうぞご期待ください。
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| ■PCボックスカルバートの設計計算 リリース予定日：2009年12月末 |
| （Up&Coming '10 新年号掲載） |
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