Civil Engineer's Forum-FORUM8 このページをスタートページに設定する スマートフォンサイト モバイルサイト QR

Facebook - FORUM8

Twitter - FORUM8

YouTube - FORUM8

 Powered by Google

 サイトマップ | ご利用条件 | お問い合わせ | FAQ | F8ツールバー 英語翻訳サイト | Japanese | English | Korean | CHS/CHT | Vietnam | Francais | Europe

Q&A建築杭基礎の設計計算 Q&A ('17.10.12)

NEW! 更新内容

Q2−8.場所打ち杭で主鉄筋の材質を変更しても許容曲げモーメントの値に影響しないのはなぜですか?
鉄筋径を変更すると値が変わります。
('17.10.12)

目  次
 1.適用範囲

Q1−1.適用範囲を教えてください。

Q1−2.回転杭には対応しているのでしょうか

Q1−3.杭径変化、拡底杭には対応できますか?

Q1−4.異なる杭種を併用することができますか?

Q1−5.節杭に対応していますか?

Q1−6.杭1本毎に異なる水平力を与える事ができますか?

Q1−7.長期の水平力検討が可能ですか?

Q1−8.設計軸力を地震時変動値で指定することができますか?

Q1−9.作用力としての曲げモーメントを考慮できますか?

Q1−10.円形板を3点受けするような「任意配置」の設定は可能なのでしょうか?

Q1−11.多層地盤と一様地盤が出力されるがどのように使い分けられているのか

Q1−12.コンクリートパイルの設計で二次設計に対応してますか?

Q1−13.基礎スラブの設計において、杭配置が1本を想定した設計は可能でしょうか?
 2.解析関連

Q2−1.地盤が塑性化した場合の処理はどのようになっているのでしょうか?

Q2−2.土木の杭の様に杭配置を考慮した軸力の分配はできないのでしょうか?

Q2−3.塑性地盤反力を考慮しない計算は可能か

Q2−4.地盤反力係数を指定された杭変位までは、一定とするような計算ができますか?

Q2−5.地盤反力係数を算定するαEoのαの値が土木と大きく異なりますが、違うものなのでしょうか?

Q2−6.水平力検討における杭頭水平バネ(K値)の算出はどのように求めていますか

Q2−7.鋼管杭の水平力検討において、許容曲げが軸力最大Nmaxよりも軸力最小Nminの方が大きくなっているのはどうしてですか?

Q2−8.場所打ち杭で主鉄筋の材質を変更しても許容曲げモーメントの値に影響しないのはなぜですか?
鉄筋径を変更すると値が変わります。
 3.入力

Q3−1.複数の支点に同じデータを簡単にセットする方法は無いのでしょうか?

Q3−2.地盤データに対して杭頭位置を指定したいのですが可能でしょうか?

Q3−3.地層の登録のところで「評定法定数α」の入力がありますが、デフォルトで80が入力されておりますが、その根拠はどの書籍より引用しているのでしょうか?

Q3−4.鋼管場所打ち杭で、鋼管区間の主鉄筋の入力は0に設定できませんか?

Q3−5.現地盤面はどこを指定すれば良いのでしょうか?

Q3−6.杭の登録で鋼管の入力を行っておりますが、鋼管長はどこで入力するのでしょうか?

Q3−7.水平力の検討において、水平力だけ負担しない支点をモデルする事は可能ですか?
 4.出力

Q4−1.M―N図の出力は、どうすれば良いのでしょうか?
 5.その他

Q5−1.サンプルデータはどのようなものを用意していますか?



 1.適用範囲

Q1−1.

適用範囲を教えてください。
A1−1. 適用範囲は、以下の通りです。

杭種
 鋼管杭,RC杭,PHC杭,SC杭,SC杭+PHC杭,PRC杭,場所打ち杭(コンクリート杭/鋼管コンクリート杭)が可能です。
 ※PHC杭,PRC杭,SC杭+PHC杭では、節杭の設定が可能です。

施工工法
 打込み杭工法,埋込み杭(セメントミルク)工法,場所打ち杭工法,(その他)が可能です。

支点数
 行数,列数共に最大99列とします。

軸力ケース数,水平力ケース数
 各設計状態につき最大10ケースとします。

計算
 鉛直支持力の検討、水平支持力の検討
 

Q1−2.

回転杭には対応しているのでしょうか
A1−2. 回転杭の設定はありませんが、
 ・支持力係数の直接指定
 ・支持力算定時の先端断面積直接指定
を使用すれば、多くのケースで適用可能となります。
 

Q1−3.

杭径変化、拡底杭には対応できますか?
A1−3. 対応可能です。5断面まで断面を設定でき、それぞれに杭径を指定することができます。
指定された杭径は、水平支持力の検討、周面摩擦の算定にも使用されます。
先端支持力にのみ反映させたい場合は、先端断面積を直接指定することでご対応下さい。
 

Q1−4.

異なる杭種を併用することができますか?
A1−4. Ver2.02.00より対応可能です。
場所打ち杭と既製杭で2種の工法を同時に使用することも可能です。
 

Q1−5.

節杭に対応していますか?
A1−5. Ver2.02.00でPHC杭/PRC杭の節杭に対応しました。
 

Q1−6.

杭1本毎に異なる水平力を与える事ができますか?
A1−6. 支点毎に水平力を指定することが可能です。
1支点1本配置であれば、それぞれの杭に異なる水平力を指定することができます。
同支点内の杭毎には、指定できません。
 

Q1−7.

長期の水平力検討が可能ですか?
A1−7. Ver4にて長期の水平力検討に対応しました。
 

Q1−8.

設計軸力を地震時変動値で指定することができますか?
A1−8. Ver.4から常時+地震時変動値の入力が可能です。
地震時変動値については、データを関連付けすることによって正負反対の2ケースを同時に編集、入力することが可能です。
 

Q1−9.

作用力としての曲げモーメントを考慮できますか?
A1−9. 申し訳ございませんが、現バージョンでは対応しておりません。
 

Q1−10.

円形板を3点受けするような「任意配置」の設定は可能なのでしょうか?
A1−10. はい、任意の位置に配置することができます。
土木の杭基礎とは入力仕様および計算方法が大きく異なります。
杭1本を1支点とみなし、3点任意の位置に配置した場合はそれぞれの軸力を設定する必要がございます。
中心位置の軸力を指定して分配するような入力ではございません。
 

Q1−11.

多層地盤と一様地盤が出力されるがどのように使い分けられているのか
A1−11. 一様地盤のデータは、水平力検討を一様地盤(chang)で算定する場合に使用されます。
その他の解析では、多層地盤のデータが適用されます。
 

Q1−12.

コンクリートパイルの設計で二次設計に対応してますか?
A1−12. 杭の照査においては、「建築基礎構造設計指針」の「終局限界状態(終局時)」までの計算に対応しております。
「基礎スラブの設計」機能は、短期までの対応で終局時の検討には対応しておりません。
 

Q1−13.

基礎スラブの設計において、杭配置が1本を想定した設計は可能でしょうか?
A1−13. 「基礎スラブの設計」につきましては、製品ヘルプ「計算理論及び照査の方法」−「基礎スラブの検討」以下の

・杭反力
・基礎スラブの照査
・杭頭結合部の検討

に記載の方法で、計算しております。

現在のところ、杭配置が1本の場合を想定していないため、基礎スラブの設計断面力等が算出できませんので、対応しておりません。

 2.解析関連

Q2−1.

地盤が塑性化した場合の処理はどのようになっているのでしょうか?
A2−1. ・地盤の非線形を考慮しない場合
杭の変位によらず、地盤反力係数を一定とする設定が行われている場合は、そのままkh=khoの値が使用されます。

・changの式が適用されている場合
塑性地盤反力に達したかどうかの判定は行いますが、達した後の処理に違いはありません。
杭頭変位により、地盤反力係数を算定します。
chang式の場合、杭頭変位で決定された地盤反力係数を全域に適用するため、地盤反力係数を0として計算することはできません。

・弾性床上はり理論による解析
塑性地盤反力に達した部分の地盤反力係数は、0として計算します。
 

Q2−2.

土木の杭の様に杭配置を考慮した軸力の分配はできないのでしょうか?
A2−2. 土木の杭の様にフーチング中心の軸力、曲げモーメントからフーチングの回転を考慮して各杭の軸力を算定するような機能はありません。
軸力の指定は、支点単位で行います。
現バージョンでは、支点内での杭の詳細な配置情報がありません。
軸力は、配置本数により均等に分配されます。
 

Q2−3.

塑性地盤反力を考慮しない計算は可能か
A2−3. 可能です。
Ver4.0.1にて「水平力の検討」における地盤反力係数の算定時に塑性地盤反力を考慮しない設定を追加しました。「計算条件|水平力検討|解析条件」画面にて設定します。
この設定を行っている場合は、塑性地盤反力に達しても地盤ばねを0.0とはせず、そのまま変位による低減を行い計算します。
尚、changの式を適用する場合は、設定によらず塑性地盤反力に達しても地盤バネを0.0とすることはありません。
 

Q2−4.

地盤反力係数を指定された杭変位までは、一定とするような計算ができますか?
A2−4. 可能です。
地盤反力の係数を一定とする杭水平変位の範囲を指定することができます。
範囲αが指定された場合
(0.0≦ y ≦α入力値)の範囲が一定となります。
kh =κ・kho  κ=1/√α
(α≦ y) kh = kho・y^(-1/2)
y:無次元化水平変位(水平変位をcmで表したうえでの無次元化量)
 

Q2−5.

地盤反力係数を算定するαEoのαの値が土木と大きく異なりますが、違うものなのでしょうか?
A2−5. 土木と建築では、地盤反力係数の算定式が異なり、αについても違うものです。
 

Q2−6.

水平力検討における杭頭水平バネ(K値)の算出はどのように求めていますか?
A2−6. ヘルプの「計算理論及び照査の方法」−「水平抵抗力の検討」をご参照ください。
ここの「水平力の分配方法」に記載しておりますとおり、同じブロック内の杭の杭頭水平変位が同一となるように、各杭の杭頭水平バネを算出しています。
1本杭を弾性支承上のはりとしてモデル化、杭頭に単位水平荷重Hoiを載荷し、杭頭に生じる水平変位δoiを求め、Ki=Hoi/δoi により算出しています。
 

Q2−7.

鋼管杭の水平力検討において、許容曲げが軸力最大Nmaxよりも軸力最小Nminの方が大きくなっているのはどうしてですか?
A2−7. 許容曲げモーメントの算定式は、ヘルプ「計算理論及び照査の方法|許容曲げモーメント|◆鋼管杭」に記載のとおりです。
鋼管杭の場合は、軸力0付近がピークの三角形分布となりますので軸力の範囲が正であれば、軸力が小さい方が許容値が大きくなります。
この許容曲げモーメントと軸力の関係は、M-N図でご確認頂く事ができます。
 

Q2−8.

場所打ち杭で主鉄筋の材質を変更しても許容曲げモーメントの値に影響しないのはなぜですか?
鉄筋径を変更すると値が変わります。
A2−8. 許容曲げモーメントは、下記を比較し小さい値とします。
 Mrc:コンクリート圧縮縁応力度がコンクリートの許容圧縮応力度に達する曲げモーメント
 Mrs:最外縁鉄筋の応力度が鉄筋の許容引張応力度に達する曲げモーメント
鉄筋の材質を変更しても、許容曲げモーメントの数値が変わらない場合は、いずれも許容曲げモーメントがコンクリートから決定されているためです。
Mrcを算定する場合、鉄筋もコンクリート換算して考慮されるので、コンクリートから許容値が決まる場合も鉄筋径が変更になると値が変わります。
 3.入力

Q3−1.

複数の支点に同じデータを簡単にセットする方法は無いのでしょうか?
A3−1. 「入力補助:一括設定」機能をご利用下さい。複数の支点を選択して、一括でデータを設定することが可能です。
 

Q3−2.

地盤データに対して杭頭位置を指定したいのですが可能でしょうか?
A3−2. 「杭配置|詳細配置|GL~杭頭までの距離(m)」で指定が可能です。
 

Q3−3.

地層の登録のところで「評定法定数α」の入力がありますが、デフォルトで80が入力されておりますが、その根拠はどの書籍より引用しているのでしょうか?
A3−3. 「建築基礎構造設計指針 2001改定」P278に下記の記載がございます。
@)ボーリング孔内で測定して地盤の変形係数
  粘性土 α = 80 砂質土 α = 80
A)一軸または三軸圧縮試験から求めた地盤の変形係数
  粘性土 α = 80
B)対象土層の平均N値よりEo=700・Nで推定した変形係数
  粘性土 α = 60 砂質土 α = 80

サンプルデータ「Kentiku_1.F9I」では、水平力の計算を「一様地盤中の弾性床上梁の解」としていますので「一様地盤」のタブで設定されたαが適用されます。
本サンプルデータは、「建築基礎構造設計例集 2004(日本建築学会)」に掲載される「3.1 粘性土地盤に建つ建物のPHC杭基礎」を参考としています。
この設計例では一軸圧縮試験より得られた変形係数α = 80を使用しています。
 

Q3−4.

鋼管場所打ち杭で、鋼管区間の主鉄筋の入力は0に設定できませんか?
A3−4. 鋼管無筋コンクリート構造には対応しておらず、鉄筋を無視する入力が出来ません。
 

Q3−5.

現地盤面はどこを指定すれば良いのでしょうか?
A3−5. 地層データを定義する上での1層目の上面位置を現地盤面とします。
この位置から、杭頭(基礎下面)までの距離の指定で地盤と杭の位置関係が決まります。
 

Q3−6.

杭の登録で鋼管の入力を行っておりますが、鋼管長はどこで入力するのでしょうか?
A3−6. 断面を分割して、鋼管を設置する断面区間を指定します。
上から指定断面までを鋼管コンクリート断面として計算します。
「鋼管コンクリート杭」をチェックし、「鋼管区間」で断面数を指定して下さい。
 

Q3−7.

水平力の検討において、水平力だけ負担しない支点をモデルする事は可能ですか?
A3−7. Ver.4.1.3から、本ケースに対応しました。
設計水平力画面で、ブロック数を追加し、H=0.0、荷重ブロックNoを支点に割り当てる事でモデル化する事ができます。
 4.出力

Q4−1.

M―N図の出力は、どうすれば良いのでしょうか?
A4−1. M―N図は、計算書には含まれません。
「M―N図」画面から「印刷」ボタンを押下して出力を行って下さい。現在表示されているM―N図が出力されます。
 5.出力

Q5−1.

サンプルデータはどのようなものを用意していますか?
A5−1. 製品付属のサンプルとして以下の3つを用意しています。

(1)Kentiku_1.F9I
 PHC杭、30支点 水平力検討「短期終局 Y.L.Chang式を用いた一様地盤中の弾性床上梁」

(2)Kentiku_2.F9I
 鋼管杭、10支点 水平力検討「短期(多層地盤中の弾性床上梁)、終局(荷重増分法による非線形解析)」

(3)Kentiku_3.F9I
 液状化の判定






戻る
UC−1 INDEX



お問合せ窓口




[ ユーザー紹介 ]
中国船級社
[ お知らせ ]
FORUM8デザインフェスティバル2017-3Days+Eveのご案内






>> 製品総合カタログ


>> プレミアム会員サービス
>> ファイナンシャルサポート

最近リリースした製品
UC-win/Road (Simulink連携
プラグイン・オプション)
FEMLEEG Ver.8
洪水吐の設計計算 Ver.3
H29道示対応
UC-BRIDGE橋台橋脚
ラーメン橋脚設計ラーメン橋脚
設計計算
震度フーチング
基礎深礎フレーム
UC-win/Road(ログデータUDP
受信オプション)

キャンペーン実施中
H29道路橋示方書対応リリース
記念、複数同時購入割引
UC-win/Road Ver.12 PSQ
認証取得
オータムFPBポイント倍増

セミナー・イベントカレンダー
開催間近のセミナー
10/20  Engineer's Studio(R)活用
10/24  レジリエンスデザイン・ 
 CIM系解析支援体験
10/26  UC-win/Roadクリエイター
 入門(岩手)
10/27  下水道耐震設計体験

ソフトウェア/支援サービス
VRソフト(バーチャルリアリティ)
《UC-winシリーズ》
・道路・シミュレータ
・ドライブ・シミュレータ
・マイクロ・シミュレーション
・避難解析・シミュレーション
>>その他VRソフト
FEM解析ソフト
・3次元プレート動的非線形解析
・2次元動的非線形解析
・総合有限要素法解析システム
>>その他FEM解析ソフト
土木・建築・設計ソフト
《UC-1シリーズ》
・構造解析/断面
・橋梁上部工
・橋梁下部工
・基礎工
・仮設工
・道路土工
・港湾
・水工
・地盤解析
・CALS/CAD
・維持管理・地震リスク
・建築/プラント
・船舶/避難
>>その他土木・建築・設計ソフト
SaaS/クラウド
《スパコンクラウド®》
・スパコンクラウドサービス
《VR-Cloud®》
・リアルタイムVRシステム
《UC-1 for SaaS》
・FRAME面内
・FRAMEマネージャ
・RC断面計算
・UC-Draw
・電子納品支援ツール
・グループウェア/事務処理
・ファイル転送サービス機能
・UC-1 クラウドサービス
解析支援サービス/サポート
・UC-win/Roadサポートシステム
・設計成果チェック支援サービス
・Engineer's Studio®解析支援
・地盤解析支援サービス
・EXODUS/SMARTFIRE解析支援
・xpswmm解析支援サービス
・建物エネルギーシミュレーション
・3Dレーザスキャン・モデリング
・3D模型サービス
・3D報告書・図面サービス
>>その他支援サービス
各種ソリューション
・耐震診断/解析
・鋼橋設計
・橋梁新工法
・建築設計
・自治体
・医療系VRシステム
・パーキングソリューション
・ECOソリューション
>>その他ソリューション