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UC-1シリーズ 水工
 
UC-1  BOXカルバートの設計・3D配筋(下水道耐震) Ver.11
 
   L2非線形解析オプション
¥306,000(税別)
レンタル ¥91,800〜(税別)
¥70,000(税別)
「下水道基準」に準拠したBOXカルバートの耐震設計プログラム

初版リリース : '02.10.17 / 最新Ver.リリース : '16.12.01

計算-CAD統合電子納品対応SXF3.1対応
3D PDF対応3D配筋対応IFC/Allplan対応

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  プログラム概要
ライン
「下水道施設」、「土地改良施設」、「水道施設」に応じた鉄筋コンクリート式1連、2連、3連ボックスカルバートの応答変位法による耐震設計計算、図面作成プログラムです。基礎形式は直接基礎、杭基礎に対応しており、杭基礎は「下水道施設耐震計算例−処理場・ポンプ場編−」(2002年版社団法人日本下水道協会)に準じた応答変位法による杭基礎設計を行います。

関連情報
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サポートトピックス
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  Ver.11.0.1 改訂内容 <2017年 1月 27日リリース> NEW
ライン
  1. コンクリートの許容軸圧縮応力度の自動設定:道示III (H24.3)P.128に準じて算出方法を変更
  2. L2地震時のせん断耐力算出:コンクリート標準示方書2012年対応
  Ver.11.0.0 改訂内容 <2016年 12月 1日リリース> NEW
ライン
  1. 水道施設耐震工法指針2009年版への対応
  2. 内水位・動水圧の対応
  3. 丸鋼に対応
  4. 下水道施設での頂版バネ設置
  5. 曲げ耐力の算出方法(N一定/M/N一定)の指定対応
  6. 部材非線形解析によるL2断面力算出(L2非線形解析オプション)

  プログラムの機能と特長
ライン
■設計計算部
  • 1連、2連、3連BOXカルバート本体および開きょの断面方向、縦方向の計算、液状化による浮上りに対する検討や、マンホールと矩形きょ本体の接続部の検討、矩形きょと矩形きょの継手部の検討、地盤の液状化の判定に対応。
    底版については底版内側が逆アーチ型をしたインバート形状も可能。
  • 断面方向検討ケース:常時、レベル1地震時、レベル2地震時で、外水位を最大10ケースまで同時に考慮することが可能。地震時は応答変位法による計算、応答変位法による杭基礎の照査が可能。

▲開きょ/インバート形
  • 縦断方向検討ケース:レベル1地震時、レベル2地震時で、水平面内、鉛直面内の照査、継手の管軸直角方向相対変位量および相対回転角の計算に対応。
  • 縦方向の計算において、継手の管軸直角方向相対変位量および相対回転角の計算が可能。
  • 基礎形式は、直接基礎(分布バネ)、杭基礎に対応。
  • 丸鋼(SR235)に対応。
  • 隅角部の剛域考慮に対応。
  • 埋戻し土の土質定数を考慮した計算に対応。
  • 活荷重:T荷重(単軸、2軸)、TT-430荷重を1連BOXカルバートに自動載荷する機能、および荷重強度、作用位置、設置幅、分布角度を任意に設定できる任意活荷重。
  • 内空荷重などを任意に設定できる任意死荷重(断面方向)に対応。
  • 内水位および動水圧の考慮が可能。
  • 地層数の上限は30層、側壁に接する地層数の上限は10層
  • 断面力の計算は、微小変形理論に基づく変位法を用いて計算。計算を行うためのデータは全てプログラム内部で自動的に生成され、変更画面で修正することも可能。また、底版反力を載荷して断面力を算出する方法もサポート。
  • 液状化の判定は、「下水道施設の耐震対策指針と解説−2006年版−(社)日本下水道協会」の内容より、「道路橋示方書・同解説V.耐震設計編(平成14年3月)(社)日本道路協会」に準拠。
    液状化の判定を行う場合、本体設計等の他の計算を行うことは出来ません。
  • PHC杭の杭頭カットオフ区間の杭本体照査が可能。
  • PCボックスカルバートの横方向耐震設計が可能。「下水道施設耐震計算例−管路施設編後編−2001年版 (社)日本下水道協会」の「9.既製・PCボックスカルバート(開削用)」の内容を元に、頂底版をプレストレストコンクリート部材、側壁を鉄筋コンクリート部材としたPCボックスカルバートを対象。
  • プレキャストボックスカルバートの縦方向耐震設計が可能。「下水道施設耐震計算例−管路施設編 後編−2001年版 (社)日本下水道協会」の「9.既製・PCボックスカルバート(開削用)」および「10.プレキャストボックスカルバート(RC)」の内容を元にPC,RCのプレキャストボックスカルバートを対象。
  • 液状化による浮上りに対する検討は、「下水道施設耐震計算例−管路施設編後編−2001 年版(社)日本下水道協会」の「8.現場打ちボックスカルバート(開削用,直接基礎)」の内容を元に「共同溝設計指針(S.61.3)(社)日本道路協会」による方法で行います。
  • マンホールと矩形きょ本体の接続部の検討、矩形きょと矩形きょの継手部の検討は、「下水道施設の耐震対策指針と解説−2006年版−(社)日本下水道協会」の「3.3.2 継手部の検討」による方法で行います。
  • 本体設計の曲げ耐力照査において、偏心量(M/N)一定またはN一定のいずれかを指定できます。
  • 部材の非線形特性を考慮したレベル2地震時の検討が行えます(別途、「L2非線形解析オプションキー」が必要です)。
  • 図面作成に対応(1、2、3連ボックスカルバート本体の配筋図および構造一般図)

■「下水道施設の耐震対策指針と解説−2014年版−」対応
2014年5月に公益社団法人 日本下水道協会「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)が8年ぶりに改定されました。2014年度版で変更された以下の項目に対応しています。

1.矩形きょ本体の鉛直断面計算時の地盤反力係数
矩形きょ本体の鉛直断面計算において、耐震対策指針2006年版では、「下水道施設耐震計算例 管路施設編 の計算モデル等を参考にする。」という旨で記載されており、管路施設編の計算例では地盤反力係数について「道路橋示方書・同解説IV下部構造編」の方法で算出されていましたが、2014年版では動的変形係数EDを用いた式が明記されました。「地盤バネ」→「常時」、「地震時」画面の「計算」ボタン押下時は、2014年版、2006年版の基準選択に応じたバネ値を自動セットします。また杭基礎時の支点バネについても、2014年版選択時は従来の静的変形係数α・EoをEDに置き換えて算出します。また、下水道施設での頂版バネ設置が可能です。

▲矩形きょのフレームモデルと地盤反力係数

2.液状化の判定
液状化の判定において、耐震対策指針2006では「道路橋示方書・同解説 V耐震設計編」(平成14年版)により行うとし、判定に用いる地震動はレベル2地震動のタイプIIとする旨が記載されていました。また、土質定数の低減係数DEについてレベル1地震動用とレベル2地震動用の設定は、ともにレベル2地震動に対して算出した液状化に対する抵抗率FLを基準に定めるとありました。
耐震設計指針2014では、平成24年版の「道路橋示方書・同解説 V耐震設計編」により行うことが明記されました。H24年版ではレベル1地震動に対しても液状化の判定が導入され、判定に用いる地震動は、レベル1地震動用,レベル2地震動用の地盤面の設計水平震度をそれぞれ用いるよう記述されています。また、土質定数の低減係数DEについてレベル1地震動,レベル2地震動それぞれに対して算出した液状化に対する抵抗率FLを基準に定めます。

●判定に用いる地盤面の設計水平震度khgL:L2地震動のタイプII
I  種地盤:khgL=Cz×0.8
II 種地盤:khgL=Cz×0.7
III 種地盤:khgL=Cz×0.6
●判定に用いる地盤面の設計水平震度khgL:L1地震動
I  種地盤:khgL=Cz×0.12
II 種地盤:khgL=Cz×0.15
III 種地盤:khgL=Cz×0.18     Cz:地域別補正係数

FLの範囲 地表面からの深度x(m) 動的せん断強度比R
R ≦ 0.3 0.3 < R
FL ≦ 1/3 0≦x≦10 0 1/6
10<x≦20 1/3 1/3
1.3 < FL ≦ 2/3 0≦x≦10 1/3 2/3
10<x≦20 2/3 2/3
2/3 < FL ≦ 1 0≦x≦10 2/3  1
10<x≦20 1  1
▲土質定数の低減係数DE

その他、繰返し三軸強度比RL計算の砂質土のN1の算定に用いる有効上載圧について、標準貫入試験を行ったときの地表面からの値であることが明記されています。本プログラムでは液状化の判定を行う地表面(完成時の地表面)と標準貫入試験を行った地表面の位置関係を選択し、選択によって必要なデータを入力します。

■『下水道施設耐震計算例−管路施設編−2015年版』、同処理場・ポンプ場編(日本下水道協会)へ対応
・表層地盤の動的ポアソン比において、加重平均による自動算出
・周面位置での頂底版周面せん断力の算出に対応
・底版自重を載荷した断面力算出に対応
・レベル2地震時の曲げ照査でハンチ端での照査に対応
・縦方向現場打ち:断面力低減係数を詳細式、2方向(上下反転)断面での照査に対応
・縦方向縦連結:ハンチ分の無視、目地離間時での補正係数ξ1、初期緊張力を含めない、目地開き量の算出に対応

■操作性
UC-1設計シリーズと同様の統一的なインターフェース、3面図、3Dソリッド表示をサポート。
設計手順に沿った処理モードボタン(入力→計算確認→計算書作成)、ボタンの色で入力済み、未入力が一目で確認可能。

▼活荷重(定型荷重/水平活荷重/任意活荷重)
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  適用基準及び参考文献
ライン
  • 下水道施設の耐震対策指針と解説−2014年版−社団法人日本下水道協会
  • 下水道施設の耐震対策指針と解説−2006年版−社団法人日本下水道協会
  • 下水道施設の耐震対策指針と解説−1997年版−社団法人日本下水道協会
  • 下水道施設耐震計算例−管路施設編−前編2015年版社団法人日本下水道協会
  • 下水道施設耐震計算例−管路施設編−後編2001年版社団法人日本下水道協会
  • 下水道施設耐震計算例−処理場・ポンプ場編−2015年版社団法人日本下水道協会
  • 下水道施設耐震計算例−処理場・ポンプ場編−2002年版社団法人日本下水道協会
  • 共同溝設計指針(昭和61年3月)社団法人日本道路協会
  • 土地改良施設 耐震設計の手引き 平成16年3月 社団法人農業土木学会発行
  • 水道施設耐震工法指針 2009年版 I 総論 社団法人日本水道協会
  • 水道施設耐震工法指針 1997年版 社団法人日本水道協会
  • 2012年制定 コンクリート標準示方書 設計編 土木学会
  • 道路土工カルバート工指針(平成11年3月)社団法人日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説IV下部構造編(平成24年3月)社団法人日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説IV下部構造編(平成14年3月)社団法人日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説IV下部構造編(平成8年12月)社団法人日本道路協会
  • 杭基礎設計便覧(平成18年度改訂版)(平成19年1月)社団法人日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説V耐震設計編(平成24年3月)社団法人日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説V耐震設計編(平成14年3月)社団法人日本道路協会
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