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任意形格子桁の計算 Ver.6
任意形平面格子構造の断面力解析プログラム

最新版製品価格 ●リリース 2013年12月24日
UC-1 橋梁上部工シリーズ

 はじめに
「任意形格子桁の計算Ver.6」では、主として以下の機能追加を行いました。
  • 下部工設計用反力の算出機能に対応
  • 荷重の組合せ機能に対応
 下部工設計用反力の算出機能
格子桁の構造解析においては、道路平面上に載荷される活荷重の影響線解析を行い、着目部材または着目支点における最大の断面力(曲げ・せん断・ねじり)または最大の支点反力を計算することが基本となっています。本プログラムでも、各支点における最大の支点反力を計算し出力していますが、下部工(橋台や橋脚)設計用の反力として、各支点の最大反力値の合計を設計値として採用するのは過剰な荷重考慮となってしまいます。従前バージョンでは、設計者の側で必要となる入力条件の追加および出力結果をもとにしたエクセル表による後処理計算を行って頂く事で、下部工設計用の反力を求めることが可能でした。本バージョンでは、下部工設計用反力の算出機能を追加し、従前バージョンまでの入力条件の追加や設計者の手元での後処理計算作業を不要としました。以下に処理内容の要点を説明します。

着目支点反力が最大時の活荷重載荷状態
支承線上の各支点ごとに、着目支点反力が「最大側に最も厳しくなる載荷状態」、および「最小側に最も厳しくなる載荷状態」の2パターンの活荷重載荷状態を求めます。(図1)

■図1 支点反力が最大時の活荷重載荷状態

同一支承線上の活荷重反力
上記の活荷重載荷状態を保持した状態で、同一支承線上の全支点の活荷重反力を計算します。例えば図2のように、支承線1(101〜104)上のすべての支点を、ある1つの下部工が受け持つものとします。支点101活荷重反力最大時の載荷状態で、他の全支点反力を計算します。(図2)

■図2 同一支承線上の活荷重反力

支承線最大反力の抽出
着目支点101の場合では、支点101が最も不利な状態での各支点の反力が算出されています。反力R1〜反力R4の結果を合計することにより、支点101に着目した場合の支承線全体の合計反力ΣR(i)を求めることができます。これを各着目支点ごとに処理し、支承線上の合計反力ΣR(i)の中より最も不利なものを採用して下部工設計用の反力値とします。本バージョンの使用により、下部工(橋台や橋脚)の設計用反力の評価がスムーズにでき、効率的な設計作業をサポートすることができます。(図3)

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図3 支承線最大反力の抽出
 荷重の組合せ機能に対応
荷重の組合せ機能に対応しました。死荷重および活荷重の荷重名称ごとの単位を基本とし、組合せケースを設定することができます。(図4)
例えば、主桁自重に関連するものを組合せて「Case1主桁自重ケース」、橋面荷重に関連するものを組合せて「Case2橋面荷重ケース」、Case1とCase2を組み合せて「Case3死荷重合計ケース」、等々のイメージで断面力の集計計算が可能です。

基本荷重ケース
1 床版 15 添加物  1
2 車道部舗装 16 添加物  2
3 歩道部床版(左) 17 桁自重
4 歩道部床版(右) 18 ハンチ
5 歩道部舗装(左) 19 型枠
20 集中死荷重

組合せケース
1 主桁自重ケース c1 〜 c2
2 橋面荷重ケース c3 〜 c4
3 死荷重合計ケース c5 〜 c6
■図4 荷重の組合せケース

従前バージョンでは、設計者の手元で出力結果をもとにしたエクセル表による足し算処理などの後処理計算を行う事で、荷重の組合せ結果を求めることが可能でした。しかしながら、格子桁解析はトライアル計算が多く、その都度エクセル表処理を伴うことは非効率的な面がありました。本バージョンの使用により、荷重の組合せ結果の評価が瞬時に確認できるようになり、スムーズな設計作業を支援します。
(Up&Coming '13 夏の号掲載)
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