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橋脚の設計 Ver.12 REED工法オプション
REED工法に対応した脚柱の許容応力度法、地震時保有水平耐力法による照査

最新版製品価格 ●リリース 2014年 6月10日
UC-1 橋梁下部工
 はじめに
「橋脚の設計 Ver.12」(Ver.12.1.0)では、オプション機能として「REED工法」への対応を行いました。REED工法(前田建設工業株式会社)は、橋脚の外郭にSEEDフォームと呼ばれる曲げ強度と耐久性を向上させた薄肉のプレキャスト埋設型枠を使用し、主鋼材として鉄筋に代わりストライプHと呼ばれるH形鋼を配置した鉄骨コンクリート構造橋脚の構築工法および構造形式です。
以下にREED工法の機能概要をご紹介いたします。
 ストライプHのモデル化
REED工法では、主鋼材となるストライプHを断面積の等価な3本の鉄筋に置き換えて計算します。このとき、検討方向と配置する方向に応じて、下記のようにモデル化します。

強軸使用、弱軸使用
検討方向に対して強軸または弱軸となる場合、次のように分割します。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。 画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図1 強軸使用 ▲図2 弱軸使用 

強軸平行、弱軸平行(円弧部、面取り部のみ)
強軸平行、弱軸平行の場合は、配置されるストライプHの角度に合わせて上記でモデル化した換算鉄筋を回転配置します。

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図3 強軸平行

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図4 ストライプH入力画面
 許容応力度法
常時,レベル1地震時については、一般的なRC断面の照査と同様に、以下の応力度照査を行います。ここで、ストライプHの許容応力度は、H24道示U鋼橋編3. 2に従い、SM490Yの許容引張応力度210(N/mm2)を用います。また、ストライプHの引張応力度判定位置は、換算鉄筋の最引張縁の鉄筋(下図緑丸)位置とします。
  • コンクリートの圧縮応力度
  • ストライプH換算鉄筋の引張応力度
  • せん断応力度

画像をクリックすると大きな画像が表示されます。
▲図5 引張応力度
 保有水平耐力法
レベル2地震時については、許容応力度法と同様に換算鉄筋を主鋼材とします。ただし、塑性ヒンジ長及び許容限界ひずみを算定する場合の軸方向鉄筋径φ',φについては、ストライプHの断面二次モーメントと同等となるような等価鉄筋径(≦100mm)を用います。
また、限界状態については、次のように定義します。

初降伏限界:引張側のストライプHの図心位置における換算鉄筋のひずみが降伏ひずみに達するとき。
終局限界:下記の何れか先に生じる(曲率の小さい)方とします。
  1. 引張側のストライプHの図心位置における換算鉄筋のひずみが許容限界ひずみに達するとき。
  2. 縮側の帯鉄筋位置におけるコンクリートのひずみがコンクリー
    トの圧縮限界ひずみに達するとき。
 制限事項
REED工法を使用する場合、現在は下記の機能制限があります。
  1. 図面作成を行うことはできません。
  2. 自動設定機能を使用することはできません。
  3. 既設検討、補強設計を行うことはできません。
  4. 柱形状のテーパー形状、段落しを設定することはできません。
 おわりに
以上、REED工法オプション機能概略を紹介させていただきました。今後も皆様からのご要望を取り入れて、改良・改善を加えていきます。
(Up&Coming '14 盛夏の号掲載)
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