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マンホールの設計のなぜ? 解決フォーラム
開口部の照査方法
 

「マンホールの設計」は、円形/矩形マンホールおよび矩形集水桝の設計計算、図面作成が行える製品です。マンホールや集水桝では、側壁や頂版に開口部があります。ここでは「マンホールの設計」で開口部の構造計算を行う方法について説明します。

 開口寸法の入力

「マンホールの設計」では、躯体形状として開口寸法を入力することが可能です。矩形の床版、側壁に対しては、円形/矩形の開口を入力でき、円形側壁に対しては、円形の開口を入力できます。

入力した開口形状は、メイン画面の3Dで確認することができます。ただし、開口形状を入力してもマンホール/集水桝本体の照査としては開口形状が考慮されるわけではなく、開口部の検討を行うためには、「開口部」画面で開口計算モデルを別途作成する必要があります。

 開口計算モデル

開口計算モデルは、「開口部」画面で入力します。モデルの解析条件としては、3辺固定版や2辺固定版等の平板解析、両端固定梁や片持ち梁等の梁モデル、およびFEM解析があります。(FEM解析は、別途オプションライセンスが必要)また、各計算モデルでは、形状寸法、材料、鉄筋情報、作用荷重、許容応力度を個別に設定することができます。

平板解析や梁モデルでは、開口以外の部分をモデル化します。図1は、円形床板の一部に半円形の開口があり、それ以外の部分を3辺固定版としてモデル化した例です。図2は、矩形側壁に円形の開口があり、3つの片持ち梁としてモデル化した例です。



■図1 円形床版のモデル化の例
 
■図2 矩形側壁のモデル化の例

FEM解析モデルの場合は、矩形平板を開口を含んだ状態でモデル化します。FEM解析ではより実情に近い計算結果を得られることが期待できますが、開口の位置や荷重状態によってどのような応力分布になるか不明なため、断面照査位置については慎重に設定する必要があります。

「開口部」画面でFEM解析モデルを作成する場合、計算モデルの断面力の分布状態を入力画面上で確認でき、これを参考にして照査位置を決定することができます。


■図3 FEM解析モデルの照査位置検討画面
 開口計算モデルの自動生成

「開口部」画面では、「形状」画面で入力した開口寸法データから、一定のルールに基づいて開口計算モデルを自動で生成することができます。自動生成された計算モデルについても、自由に条件を変更することが可能です。


■図4 開口モデルの自動生成フロー(床版の場合)


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