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水門の設計計算 Ver.3
水門・堰の常時・レベル1地震時、レベル2の耐震性能照査を行うプログラム

最新版製品価格 ●リリース 2013年8月
UC-1 水工シリーズ

 河川シリーズ体験セミナー
●開催日 : 2013年8月29日(木)13:30〜16:30
●本会場 : 東京本社 品川インターシティA棟セミナールーム
 ※TV会議システムにて東京・大阪・名古屋・福岡・仙台・札幌・金沢 にて同時開催
●参加費 :無償

 はじめに
「水門の設計計算 Ver.3」では、以下の変更・拡張を行う予定です。
  1. Engineer's Studio®エクスポート機能追加
  2. 許容応力度法照査において、湛水位ケース数を最大3ケースに拡張
    ※杭基礎連動時の照査ケース数は、方向あたり最大60ケースに制限されます。
  3. 単柱式門柱の水流方向照査時にせん断スパン考慮のオプション追加
  4. 門柱・堰柱レベル2照査で終局変位算出エラー対策オプション追加
  5. 地盤面における水平震度khgの直接指定機能追加
 Engineer's Studio®エクスポート
作成した水門モデルをEngineer's Studio®(以下、ES)へエクスポートする機能を追加します。この機能により、本製品で作成した水門モデルから、ESの節点、部材、断面形状(鉄筋配置)、荷重情報などを作成することが可能になります。

本製品は、門柱、堰柱、堰柱床版からなる構造物を扱います。照査は「土木研究所資料第4103号 地震時保有水平耐力法に基づく水門・堰の耐震性能照査に関する計算例 平成20年3月」を参考文献として、水流方向、水流直角方向の2次元モデルにより照査を行っています。しかし、形状が複雑であるため、3次元解析を必要とされるケースや、形状条件、計算手法の制約により対応できないケースが多くありました。

本機能により、本製品で作成した水門モデルを元に、ES上で、3次元モデルを作成が簡単に行えます。

■図1 水門のESエクスポートモデル
 湛水位ケース数拡張
許容応力度法で検討可能な湛水位ケースを最大3ケースまで拡張しました。これにより、複数の湛水位ケースを含めた照査結果の一括計算が可能になります。

レベル2照査は、定義した湛水位ケースから1ケースを選択して照査します。
なお、杭基礎製品と連動している場合は、照査可能な組合せ荷重ケース数は方向あたり最大60ケースに制限されます。60ケース以降の杭基礎の設計計算、および堰柱床版照査を行うことができませんのでご了承下さい。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
■図2 湛水位ケース入力画面
 門柱のせん断スパン考慮
従来より、水流方向の堰柱に対してせん断スパンを考慮したせん断耐力を算出する計算オプションを用意していますが、Ver.3では、水流方向の単柱式門柱に対して同様の機能を追加します。門柱のせん断スパンは、直接入力、または操作台位置の選択により指定します。
 終局変位算出エラー対策機能
ラーメン形式の門柱のプッシュオーバー解析において、塑性ヒンジの終局変位δuをH14道示V図-解10.8.6(P186)に従って求める際、水平変位の増加に対する塑性回転角θの変化量が0.0になってしまい、終局塑性回転角θpuに達したときの水平変位δuが求められず、エラーが発生する場合があります。

Ver.3では、この現象に対する対策として、計算オプション「塑性回転角増分≒0によりδu算出不可のとき、終局変位はδ2uの最小値と判断する」選択を用意しました。このオプションをオンにすることで、この現象が発生した場合の終局変位は、エラーにならず、δ2uの最小値を採用します。

H14道示VのP187の解説viii)では、「全ての塑性ヒンジが全てθpuに達した時,もしくは4つの塑性ヒンジのいずれかの断面に生じる曲率がそれぞれの断面の終局曲率の2倍に達した時のいずれか早い方の水平変位」を終局変位δuとしています。「全ての塑性ヒンジが全てθpuに達した時」が発生しないので、「終局曲率の2倍に達したとき」が早く発生するという判断で照査を行います。
 khgの直接指定機能
従来は、地盤面の設計水平震度khgを内部計算により設定していました。Ver.3では、任意の値で計算できるように、直接指定機能を追加しました。
(Up&Coming '13 夏の号掲載)
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