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Q&A建築杭基礎の設計計算 Q&A ('24.03.05)

NEW! 更新内容

Q2−22.PHC杭の許容曲げ引張応力度はどの計算に影響するのでしょうか。('24.03.05)

目  次
 1.適用範囲

Q1−1.適用範囲を教えてください。

Q1−2.回転杭には対応しているのでしょうか

Q1−3.杭径変化、拡底杭には対応できますか?

Q1−4.異なる杭種を併用することができますか?

Q1−5.節杭に対応していますか?

Q1−6.杭1本毎に異なる水平力を与える事ができますか?

Q1−7.長期の水平力検討が可能ですか?

Q1−8.設計軸力を地震時変動値で指定することができますか?

Q1−9.作用力としての曲げモーメントを考慮できますか?

Q1−10.円形板を3点受けするような「任意配置」の設定は可能なのでしょうか?

Q1−11.多層地盤と一様地盤が出力されるがどのように使い分けられているのか

Q1−12.コンクリートパイルの設計で二次設計に対応してますか?

Q1−13.基礎スラブの設計において、杭配置が1本を想定した設計は可能でしょうか?

Q1−14.押込、引抜 で適用する先端断面積や先端付近のN値が異なる場合には対応できますか?

Q1−15.杭登録画面で同じようなデータを何度も入力する必要があって非常に使いにくい、何か方法はないのか?

Q1−16. 2019年に改定された「建築基礎構造設計指針」に対応していますか。

Q1−17.1つの建築物に対して、地盤モデルの最大設定数はいくつですか。(鉛直支持力の検討、水平支持力の検討)

Q1−18.短い杭として解析に対応していますか?

Q1−19.鋼管杭の材質で590材を使用する計算が必要になるので、現在のプログラムで対応できますか。

Q1−20.日本建築学会から発刊された「基礎部材の強度と変形性能」へは対応していますか。

Q1−21.応答変位法の計算に用いる地盤の変位は、プログラムで算定できないのでしょうか。
 2.解析関連

Q2−1.地盤が塑性化した場合の処理はどのようになっているのでしょうか?

Q2−2.土木の杭の様に杭配置を考慮した軸力の分配はできないのでしょうか?

Q2−3.塑性地盤反力を考慮しない計算は可能か

Q2−4.地盤反力係数を指定された杭変位までは、一定とするような計算ができますか?

Q2−5.地盤反力係数を算定するαEoのαの値が土木と大きく異なりますが、違うものなのでしょうか?

Q2−6.水平力検討における杭頭水平バネ(K値)の算出はどのように求めていますか

Q2−7.鋼管杭の水平力検討において、許容曲げが軸力最大Nmaxよりも軸力最小Nminの方が大きくなっているのはどうしてですか?

Q2−8.場所打ち杭で主鉄筋の材質を変更しても許容曲げモーメントの値に影響しないのはなぜですか?
鉄筋径を変更すると値が変わります。


Q2−9.鋼管の板厚径比の低減係数を終局時も考慮するとした場合もMuの値が変わらないのはなぜでしょうか?

Q2−10.多層地盤とした場合、曲げモーメント等はどのように算定されるのでしょうか?
出力で式等を確認することが出来ますか?


Q2−11.杭の重量はどの計算に影響するのでしょうか?

Q2−12.杭体の許容耐力を算定するときの長さ径比による低減は何に記載されるものでしょうか

Q2−13.液状化の影響は、許容支持力算定に考慮されますか?

Q2−14.基礎指針2019年基礎指針を選択し、PRC杭の計算を行ったところN-M図のラインがPHC杭と同じ形状になるが、正しいのでしょうか?

Q2−15.単杭梁ばねモデルを指定した際に地盤モデルとして「反復モデル」「増分法モデル」の2パターンがあると記載がありますが、選択するスイッチが見当たりません。単杭梁ばねモデル、多層地盤、非線形ばねを選択した際には、どちらで計算されているのでしょうか

Q2−16.応答変位法の解析で地盤変位の影響は、どのように考慮されるのでしょうか。

Q2−17.パイルキャップ重量はどのように算定するのでしょうか。どの設定が影響しますか。

Q2−18.荷重増分法について、短期軸力および終局軸力によりM-φを設定しますが、荷重を増やして行く過程でM-φは変わることはない、という理解でよいでしょうか。

Q2−19.鋼管杭の局部座屈を考慮した低減係数の算定において、半径rは腐食代を考慮するべきなのでしょうか。
建築基礎構造設計指針(2001年)や告示1113号を見ても腐食しろを除く杭体の有効半径となく、”鋼管杭の半径”としか記載されていません。


Q2−20.「杭の断面変化位置」でも「層境」でもないのに粘性土地盤が分割される位置があるのはなぜでしょうか。

Q2−21.条件が全く同じなら、解析方法を変更しても同じ結果が得られますか。

Q2−22.PHC杭の許容曲げ引張応力度はどの計算に影響するのでしょうか。
 3.入力

Q3−1.複数の支点に同じデータを簡単にセットする方法は無いのでしょうか?

Q3−2.地盤データに対して杭頭位置を指定したいのですが可能でしょうか?

Q3−3.地層の登録のところで「評定法定数α」の入力がありますが、デフォルトで80が入力されておりますが、その根拠はどの書籍より引用しているのでしょうか?

Q3−4.鋼管場所打ち杭で、鋼管区間の主鉄筋の入力は0に設定できませんか?

Q3−5.現地盤面はどこを指定すれば良いのでしょうか?

Q3−6.杭の登録で鋼管の入力を行っておりますが、鋼管長はどこで入力するのでしょうか?

Q3−7.水平力の検討において、水平力だけ負担しない支点をモデル化する事は可能ですか?

Q3−8.設計水平力の入力にある「分割数」とは、何を入れるのでしょうか?

Q3−9.PC鋼材強度は、直接入力しかできないか。
直接入力しかできない場合、一般的な数値は何を入れればよいか。


Q3−10.水平力の検討において、許容値を算定する軸力ケースを指定することが可能か?

Q3−11.支持地盤面の設定を消したい

Q3−12.液状化する層があるのですが、単純に低減係数短期で入れれば良いのでしょうか?
また液状化判定すれば、自動的に低減するのでしょうか?


Q3−13.杭頭の埋め込み長を考慮した入力は出来ないのでしょうか。計算書で搬入杭長を確認することができません。

Q3−14.パイルキャップ重量を指定または自動で計算する場合、設計水平力にその分加算されるのでしょうか。

Q3−15.突出長を指定することが出来ますか。

Q3−16.パイルキャップ形状の自動計算にて、節杭の杭芯間隔を2.6Dと設定していますが反映されません。

Q3−17.支点数が多い場合に、許容支持力を簡単に設定する方法はないのでしょうか。

Q3−18.許容支持力の入力に入れません。どうしたら入力できるのでしょうか。

Q3−19.多層地盤の入力において、途中に層を挿入したり、削除したりできないか。

Q3−20.基礎符号を全支点に入力するのが大変です。何か方法はありませんか。

Q3−21.設計水平力画面の軸力指定(ケース指定/ブロックごとにケース指定)は、必ず2つ選択する必要がありますか?

Q3−22.パイルキャップ重量を設計軸力に含むとして変動軸力で指定する場合はどうすれば良いのか。
 4.出力

Q4−1.M―N図の出力は、どうすれば良いのでしょうか?

Q4−2.水平力検討の出力で解析方法に「荷重増分法」と記されるのはなぜですか?
 5.その他

Q5−1.サンプルデータはどのようなものを用意していますか?



 1.適用範囲

Q1−1.

適用範囲を教えてください。
A1−1. 適用範囲は、以下の通りです。

杭種
 鋼管杭,RC杭,PHC杭,SC杭,SC杭+PHC杭,PRC杭,場所打ち杭(コンクリート杭/鋼管コンクリート杭)が可能です。
 ※PHC杭,PRC杭,SC杭+PHC杭では、節杭の設定が可能です。

施工工法
 打込み杭工法,埋込み杭(セメントミルク)工法,場所打ち杭工法,(その他)が可能です。

支点数
 行数,列数共に最大99列とします。

軸力ケース数,水平力ケース数
 各設計状態につき最大10ケースとします。

計算
 鉛直支持力の検討、水平支持力の検討
 

Q1−2.

回転杭には対応しているのでしょうか
A1−2. 回転杭の設定はありませんが、
 ・支持力係数の直接指定
 ・支持力算定時の先端断面積直接指定
を使用すれば、多くのケースで適用可能となります。
 

Q1−3.

杭径変化、拡底杭には対応できますか?
A1−3. 対応可能です。5断面まで断面を設定でき、それぞれに杭径を指定することができます。
指定された杭径は、水平支持力の検討、周面摩擦の算定にも使用されます。
先端支持力にのみ反映させたい場合は、先端断面積を直接指定することでご対応下さい。
 

Q1−4.

異なる杭種を併用することができますか?
A1−4. Ver2.02.00より対応可能です。
場所打ち杭と既製杭で2種の工法を同時に使用することも可能です。
 

Q1−5.

節杭に対応していますか?
A1−5. Ver2.02.00でPHC杭/PRC杭の節杭に対応しました。
 

Q1−6.

杭1本毎に異なる水平力を与える事ができますか?
A1−6. 支点毎に水平力を指定することが可能です。
1支点1本配置であれば、それぞれの杭に異なる水平力を指定することができます。
同支点内の杭毎には、指定できません。
 

Q1−7.

長期の水平力検討が可能ですか?
A1−7. Ver4にて長期の水平力検討に対応しました。
 

Q1−8.

設計軸力を地震時変動値で指定することができますか?
A1−8. Ver.4から常時+地震時変動値の入力が可能です。
地震時変動値については、データを関連付けすることによって正負反対の2ケースを同時に編集、入力することが可能です。
 

Q1−9.

作用力としての曲げモーメントを考慮できますか?
A1−9. 申し訳ございませんが、現バージョンでは対応しておりません。
 

Q1−10.

円形板を3点受けするような「任意配置」の設定は可能なのでしょうか?
A1−10. はい、任意の位置に配置することができます。
土木の杭基礎とは入力仕様および計算方法が大きく異なります。
杭1本を1支点とみなし、3点任意の位置に配置した場合はそれぞれの軸力を設定する必要がございます。
中心位置の軸力を指定して分配するような入力ではございません。
 

Q1−11.

多層地盤と一様地盤が出力されるがどのように使い分けられているのか
A1−11. 一様地盤のデータは、水平力検討を一様地盤(chang)で算定する場合に使用されます。
その他の解析では、多層地盤のデータが適用されます。
 

Q1−12.

コンクリートパイルの設計で二次設計に対応してますか?
A1−12. 杭の照査においては、「建築基礎構造設計指針」の「終局限界状態(終局時)」までの計算に対応しております。
「基礎スラブの設計」機能は、短期までの対応で終局時の検討には対応しておりません。
 

Q1−13.

基礎スラブの設計において、杭配置が1本を想定した設計は可能でしょうか?
A1−13. 「基礎スラブの設計」につきましては、製品ヘルプ「計算理論及び照査の方法」−「基礎スラブの検討」以下の

・杭反力
・基礎スラブの照査
・杭頭結合部の検討

に記載の方法で、計算しております。

現在のところ、杭配置が1本の場合を想定していないため、基礎スラブの設計断面力等が算出できませんので、対応しておりません。
 

Q1−14.

押込、引抜 で適用する先端断面積や先端付近のN値が異なる場合には対応できますか?
A1−14. Ver.5より押込、引抜それぞれで設定が可能です。
先端断面積については、直接指定として、「杭(登録)」画面にて、それぞれの断面積をご入力下さい。
 

Q1−15.

杭登録画面で同じようなデータを何度も入力する必要があって非常に使いにくい、何か方法はないのか?
A1−15. 他ファイルの杭データを適用できるので、良く使用する杭はデータベースのように登録したファイルを作成することで、既存データの流用が可能です。
また、同じ種類の杭長が異なるだけのデータは複写機能を使用すると便利です。
表の入力はカット&ペーストにも対応していますので、Excel等からの貼り付けも可能です。
 

Q1−16.

2019年に改定された「建築基礎構造設計指針」に対応していますか。
A1−16. Ver.6にて対応を行いました。※未対応部分もございます。
<対応項目抜粋>
・単杭としての鉛直支持力、負の摩擦力、引抜抵抗力の照査
・地盤変位を考慮した水平支持力の照査
・群杭フレームモデルによる解析 等

詳細は、製品ヘルプの改定履歴にてご確認下さい。
 

Q1−17.

1つの建築物に対して、地盤モデルの最大設定数はいくつですか。(鉛直支持力の検討、水平支持力の検討)
A1−17. 地盤データは登録制になっていて、登録数に特に制限はありません。
支点毎に異なる地盤を割り当てることは可能ですが、同支点のデータに対し、鉛直用、水平用と異なる地盤モデルを割り当てることは出来ません。
 

Q1−18.

短い杭として解析に対応していますか?
A1−18. 短い杭としてのchangの式には対応しておりません。
Changの式以外の場合は、有限長の杭として解析しますので短い杭でも解析が可能です。
 

Q1−19.

鋼管杭の材質で590材を使用する計算が必要になるので、現在のプログラムで対応できますか。
A1−19. 対応可能です。
「材質」−「鋼管」画面で、「SKK400/SKK490/STK400/STK490」のいずれかを590材の情報に更新し、材質画面を確定します。
そのあと、「杭(登録)」画面で鋼管杭の材質選択で「材質」画面で更新した「590材」を選択してください。
 

Q1−20.

日本建築学会から発刊された「基礎部材の強度と変形性能」へは対応していますか。
A1−20. Ver.9.0.0にて対応しました。
基礎指針2019を選択した場合に部材照査基準として下記いずれに準じて照査を行うかの選択が可能です。
・基礎部材の強度と変形性能【2022年】
・鉄筋コンクリート基礎構造部材の耐震設計指針(案)・同解説【2017年】
※鋼管杭の液状化を考慮した軸耐力算定には、対応していません。
 

Q1−21.

応答変位法の計算に用いる地盤の変位は、プログラムで算定できないのでしょうか。
A1−21. Ver.10では、基礎指針2019年に記載される応答スペクトル法による地盤変位の算定に対応しました。
上記方法による場合は、本製品での算定が可能です。

 2.解析関連

Q2−1.

地盤が塑性化した場合の処理はどのようになっているのでしょうか?
A2−1. ■地盤の非線形を考慮しない場合
   杭の変位によらず、地盤反力係数を一定とする設定が行われている場合は、そのままkh=khoの値が使用されます。

■地盤の非線形を考慮する場合
  ・changの式および弾性床上はり理論による解析(荷重増分法以外の場合)
   塑性地盤反力に達した場合は、下記式で地盤反力係数を算定します。
    kh = Py・y-1
  ・荷重増分法の場合
    塑性地盤反力に達した部分の地盤反力係数は、0として計算します。
 

Q2−2.

土木の杭の様に杭配置を考慮した軸力の分配はできないのでしょうか?
A2−2. 土木の杭の様にフーチング中心の軸力、曲げモーメントからフーチングの回転を考慮して各杭の軸力を算定するような機能はありません。
軸力の指定は、支点単位で行います。
現バージョンでは、支点内での杭の詳細な配置情報がありません。
軸力は、配置本数により均等に分配されます。
 

Q2−3.

塑性地盤反力を考慮しない計算は可能か
A2−3. 可能です。
Ver4.0.1にて「水平力の検討」における地盤反力係数の算定時に塑性地盤反力を考慮しない設定を追加しました。「計算条件|水平力検討|解析条件」画面にて設定します。
この設定を行っている場合は、塑性地盤反力に達しても地盤ばねを0.0とはせず、そのまま変位による低減を行い計算します。
尚、changの式を適用する場合は、設定によらず塑性地盤反力に達しても地盤バネを0.0とすることはありません。
 

Q2−4.

地盤反力係数を指定された杭変位までは、一定とするような計算ができますか?
A2−4. 可能です。
地盤反力の係数を一定とする杭水平変位の範囲を指定することができます。
範囲αが指定された場合
(0.0≦ y ≦α入力値)の範囲が一定となります。
kh =κ・kho  κ=1/√α
(α≦ y) kh = kho・y^(-1/2)
y:無次元化水平変位(水平変位をcmで表したうえでの無次元化量)
 

Q2−5.

地盤反力係数を算定するαEoのαの値が土木と大きく異なりますが、違うものなのでしょうか?
A2−5. 土木と建築では、地盤反力係数の算定式が異なり、αについても違うものです。
 

Q2−6.

水平力検討における杭頭水平バネ(K値)の算出はどのように求めていますか?
A2−6. ヘルプの「計算理論及び照査の方法」−「水平抵抗力の検討」をご参照ください。
ここの「水平力の分配方法」に記載しておりますとおり、同じブロック内の杭の杭頭水平変位が同一となるように、各杭の杭頭水平バネを算出しています。
1本杭を弾性支承上のはりとしてモデル化、杭頭に単位水平荷重Hoiを載荷し、杭頭に生じる水平変位δoiを求め、Ki=Hoi/δoi により算出しています。
 

Q2−7.

鋼管杭の水平力検討において、許容曲げが軸力最大Nmaxよりも軸力最小Nminの方が大きくなっているのはどうしてですか?
A2−7. 許容曲げモーメントの算定式は、ヘルプ「計算理論及び照査の方法|許容曲げモーメント|◆鋼管杭」に記載のとおりです。
鋼管杭の場合は、軸力0付近がピークの三角形分布となりますので軸力の範囲が正であれば、軸力が小さい方が許容値が大きくなります。
この許容曲げモーメントと軸力の関係は、M-N図でご確認頂く事ができます。
 

Q2−8.

場所打ち杭で主鉄筋の材質を変更しても許容曲げモーメントの値に影響しないのはなぜですか?
鉄筋径を変更すると値が変わります。
A2−8. 許容曲げモーメントは、下記を比較し小さい値とします。
 Mrc:コンクリート圧縮縁応力度がコンクリートの許容圧縮応力度に達する曲げモーメント
 Mrs:最外縁鉄筋の応力度が鉄筋の許容引張応力度に達する曲げモーメント
鉄筋の材質を変更しても、許容曲げモーメントの数値が変わらない場合は、いずれも許容曲げモーメントがコンクリートから決定されているためです。
Mrcを算定する場合、鉄筋もコンクリート換算して考慮されるので、コンクリートから許容値が決まる場合も鉄筋径が変更になると値が変わります。
 

Q2−9.

鋼管の板厚径比の低減係数を終局時も考慮するとした場合もMuの値が変わらないのはなぜでしょうか?
A2−9. 告示1113号の規定による低減は、許容応力度に対しての記述なので、σyに対しては低減を行っておりません。
「建築基礎構造設計指針」P304にMuの算定式が記載されていますが、こちらでもσyを低減する記述はございません。前ページの終局時の圧縮耐力算定時には考慮しています。
また、鋼管杭のサンプルデータを作成する際に参考としました「わかりやすい基礎の設計と計算例(総合土木研究所)」に記載される設計例においてもMu算定時のσd(この設計例ではσd:終局限界時の設計用限界強度を用います)はσd=1.1・F(設計基準強度)として低減は考慮されていません。
上記資料を参考に現バージョンでは、M-φ算定時には板厚径比の低減を考慮しておりません。
 

Q2−10.

多層地盤とした場合、曲げモーメント等はどのように算定されるのでしょうか?
出力で式等を確認することが出来ますか?
A2−10. 多層地盤、一様地盤でchangが選択されていない場合については、弾性床上の解(剛性マトリクスを用いた解法)が適用されます。
単純な式ではないため、式の出力はありません。
解法については、一般的な構造力学の公式集などに記載されておりますのでそちらをご参照いただきますようお願い致します。
弊社所有の資料では、下記に記載がございます。
「構造力学公式集 (土木学会)」P173〜
「既製コンクリート杭 基礎構造設計マニュアル 建築編 2009年5月」(社団法人 コンクリートパイル建設技術協会) P261〜
 

Q2−11.

杭の重量はどの計算に影響するのでしょうか?
A2−11. 許容引き抜き力の算定に使用します。
 

Q2−12.

杭体の許容耐力を算定するときの長さ径比による低減は何に記載されるものでしょうか
A2−12. 通達(昭和59住指発392)によります。
 

Q2−13.

液状化の影響は、許容支持力算定に考慮されますか?
A2−13. 自動では考慮されません。
液状化層の周面摩擦を無視する場合は、「地層(登録)|多層地盤」の設定にて、液状化層の周面摩擦を考慮しないよう設定して下さい。
液状化による周面摩擦の低減には対応しておりません。
 

Q2−14.

基礎指針2019年基礎指針を選択し、PRC杭の計算を行ったところN-M図のラインがPHC杭と同じ形状になるが、正しいのでしょうか?
A2−14. 2019年指針を選択されている場合、基礎指針(2019)P280の記述によりPRCの許容曲げモーメントはRC基礎部材指針5.2.2PRC杭(P220〜)の記載に準拠して算定します。

式がPHC杭と同じなので、N-Mラインの形状は同じとなりますが、鉄筋が考慮されるので許容値は異なります。
 

Q2−15.

単杭梁ばねモデルを指定した際に地盤モデルとして「反復モデル」「増分法モデル」の2パターンがあると記載がありますが、選択するスイッチが見当たりません。単杭梁ばねモデル、多層地盤、非線形ばねを選択した際には、どちらで計算されているのでしょうか
A2−15. 地盤の非線形を考慮する場合、単純なケース(水平力の分担率が同一なケース)では、反復法により非線形を考慮します。
下記のケースでは、増分法により非線形を考慮します。
 ・杭体の非線形を考慮する場合
 ・地盤の非線形を考慮し、かつ、水平力の分担が不均等の場合

地盤の非線形を考慮する場合でも、地盤と杭の組合せを考慮したタイプが1種類しかない場合、全ての杭は同じ挙動(水平力の分担が均等)となります。
このようなケースは「反復法」が適用されます。
杭体の非線形を考慮する場合、地盤の非線形を考慮する場合(水平力分担が不均等)は、杭毎の結果が互いに干渉しあって変わっていくので計算が複雑となり「反復法」では収束できないケースが想定されます。
その為、「反復法」は単純なケースにのみ限って採用しています。
条件によって自動で計算方法が適用されるため選択はございません。
 

Q2−16.

応答変位法の解析で地盤変位の影響は、どのように考慮されるのでしょうか。
A2−16. 杭の節点に強制変位として作用させます。
 

Q2−17.

パイルキャップ重量はどのように算定するのでしょうか。どの設定が影響しますか。
A2−17. 下記式で算定します。
パイルキャップ重量 = A*h*γ
A:パイルキャップ面積
h:パイルキャップ厚さh 「杭配置|パイルキャップ形状|h」で入力された値
γ:単位体積重量 「材質|コンクリート(基礎スラブ)|単位重量」で入力された値
 

Q2−18.

荷重増分法について、短期軸力および終局軸力によりM-φを設定しますが、荷重を増やして行く過程でM-φは変わることはない、という理解でよいでしょうか。
A2−18. お考えの通りです。計算中のM-φ関係は一定で変わりません。
 

Q2−19.

鋼管杭の局部座屈を考慮した低減係数の算定において、半径rは腐食代を考慮するべきなのでしょうか。
建築基礎構造設計指針(2001年)や告示1113号を見ても腐食しろを除く杭体の有効半径となく、”鋼管杭の半径”としか記載されていません。
A2−19. 下記、日本建築学会の書籍においては、半径は腐食代を除く有効半径を用いています。
※式が変形され、直径を用いていますが等価の式です。
・小規模建築物基礎設計指針
・基礎部材の強度と変形性能 ※
面積や杭厚に考慮し、半径にだけ腐食しろを考慮しないのは整合が取れておらず、腐食しろを考慮する方が正しいと考えます。
・小規模建築構造物基礎設計指針
・小規模建築物基礎設計例集
に記載される鋼管杭の設計例では、いずれも半径に腐食しろを考慮しております。
 

Q2−20.

「杭の断面変化位置」でも「層境」でもないのに粘性土地盤が分割される位置があるのはなぜでしょうか。
A2−20. 粘性土の塑性地盤反力度の算定式は、z/B(杭径)=2.5を境に変わります。
その為、杭径×2.5mの位置で分割しています。
この場合の深度は、地表面からではなく、杭の設計地場盤面からの距離としています。
 

Q2−21.

条件が全く同じなら、解析方法を変更しても同じ結果が得られますか。
A2−21. 解析方法が異なる場合は、解析モデルが異なりますので結果は近似しますが、完全には一致しません。
例えば、分布ばねとする場合と離散ばねの違いでも若干の差は生じます。
 

Q2−22.

PHC杭の許容曲げ引張応力度はどの計算に影響するのでしょうか。
A2−22. 杭体の引抜許容耐力算定に材質画面にて設定されている「許容曲げ引張応力度」の値を使用します。
ヘルプ「計算理論および照査の方法|2001基礎指針|支持力の検討」(1)杭の許容体力算定方法 ■引抜検討時 PHC杭をご参照下さい。
 3.入力

Q3−1.

複数の支点に同じデータを簡単にセットする方法は無いのでしょうか?
A3−1. 「入力補助:一括設定」機能をご利用下さい。複数の支点を選択して、一括でデータを設定することが可能です。
 

Q3−2.

地盤データに対して杭頭位置を指定したいのですが可能でしょうか?
A3−2. 「杭配置|詳細配置|SGL~杭頭までの距離(m)」で指定が可能です。
 

Q3−3.

地層の登録のところで「評定法定数α」の入力がありますが、デフォルトで80が入力されておりますが、その根拠はどの書籍より引用しているのでしょうか?
A3−3. 「建築基礎構造設計指針 2001改定」P278に下記の記載がございます。
@)ボーリング孔内で測定して地盤の変形係数
  粘性土 α = 80 砂質土 α = 80
A)一軸または三軸圧縮試験から求めた地盤の変形係数
  粘性土 α = 80
B)対象土層の平均N値よりEo=700・Nで推定した変形係数
  粘性土 α = 60 砂質土 α = 80

サンプルデータ「Kentiku_1.F9I」では、水平力の計算を「一様地盤中の弾性床上梁の解」としていますので「一様地盤」のタブで設定されたαが適用されます。
本サンプルデータは、「建築基礎構造設計例集 2004(日本建築学会)」に掲載される「3.1 粘性土地盤に建つ建物のPHC杭基礎」を参考としています。
この設計例では一軸圧縮試験より得られた変形係数α = 80を使用しています。
 

Q3−4.

鋼管場所打ち杭で、鋼管区間の主鉄筋の入力は0に設定できませんか?
A3−4. 鋼管無筋コンクリート構造には対応しておらず、鉄筋を無視する入力が出来ません。
 

Q3−5.

現地盤面はどこを指定すれば良いのでしょうか?
A3−5. Ver.4
 地層データを定義する上での1層目の上面位置を現地盤面とします。
 この位置から、杭頭(基礎下面)までの距離の指定で地盤と杭の位置関係が決まります。

Ver.5〜
 現地盤面については、BO孔口と名称が変更になりました。
 地層データを定義する上での1層目の上面位置を指定してください。
 

Q3−6.

杭の登録で鋼管の入力を行っておりますが、鋼管長はどこで入力するのでしょうか?
A3−6. 断面を分割して、鋼管を設置する断面区間を指定します。
上から指定断面までを鋼管コンクリート断面として計算します。
「鋼管コンクリート杭」をチェックし、「鋼管区間」で断面数を指定して下さい。
 

Q3−7.

水平力の検討において、水平力だけ負担しない支点をモデル化する事は可能ですか?
A3−7. Ver.4.1.3から、本ケースに対応しました。
設計水平力画面で、ブロック数を追加し、H=0.0、荷重ブロックNoを支点に割り当てる事でモデル化する事ができます。
Ver.5.0.0より、「支点データ」にて水平力を負担しない支点の設定が追加になりました。
本画面で、水平力を負担しない支点としていただくと荷重の設定でH=0.0のケースを作成する必要はありません。
 

Q3−8.

設計水平力の入力にある「分割数」とは、何を入れるのでしょうか?
A3−8. 荷重増分法により解析する場合の荷重の分割数を指定します。
分割数が多いほど精度が高まりますが、その分演算時間を要することになります。
荷重増分法による解析を行わない場合は使用されません。
 

Q3−9.

PC鋼材強度は、直接入力しかできないか。
直接入力しかできない場合、一般的な数値は何を入れればよいか。
A3−9. 直接入力しかございません。
一般的な数値として「既製コンクリート杭−基礎構造設計マニュアル−建築編 2009年5月」に記述されている値をご紹介致します。

PC鋼材(N/mm2)
降伏強度 1275
引張強度 1420
 

Q3−10.

水平力の検討において、許容値を算定する軸力ケースを指定することが可能か?
A3−10. Ver.5.0.0にて、軸力の関連付けに対応しました。
設計水平力画面にて、適用する軸力ケースの設定を行ってください。
 

Q3−11.

支持地盤面の設定を消したい
A3−11. Ver.5より、設定を行うか否かの選択が可能です。
不要な場合は、チェックを外して下さい。
杭の設計地盤面、水位についても同様に設定を行う事が出来ます。
 

Q3−12.

液状化する層があるのですが、単純に低減係数短期で入れれば良いのでしょうか?
また液状化判定すれば、自動的に低減するのでしょうか?
A3−12. 水平力の低減係数については、直接指定することも液状化の判定を行い自動で計算することも可能です。
直接入力を行う場合は、「地層(登録)|多層地盤」画面で入力します。
液状化の判定を行い、かつ、「層ごとの液状化による低減係数βを算定する」がチェックされている場合は、自動で計算値が適用されます。
 

Q3−13.

杭頭の埋め込み長を考慮した入力は出来ないのでしょうか。計算書で搬入杭長を確認することができません。
A3−13. Ver.7.0.0にて、杭頭埋め込み長の入力に対応しました。
計算書には、埋め込み長を含む全長の出力を行います。
 

Q3−14.

パイルキャップ重量を指定または自動で計算する場合、設計水平力にその分加算されるのでしょうか。
A3−14. 作用力を直接指定する場合は含まれません。
基礎部の慣性力にパイルキャップ重量による慣性力を含めてご入力下さい。
作用力を自動計算する場合は、パイルキャップ重量を考慮します。
入力および自動計算されたパイルキャップ重量を自動で反映しますが直接指定することも可能です。
 

Q3−15.

突出長を指定することが出来ますか。
A3−15. 突出長の指定はございませんが、地盤と設計上の杭頭(基礎下端)の位置関係で
・地盤データがない部分(BO孔口より上の部分)
・杭の設計地盤面が設定されており、地盤反力が期待できない層の部分※
は、突出部として扱われます。
※杭の設計地盤面については、「地層(登録)」画面のヘルプボタンより表示されるヘルプをご参照下さい。
上記条件にて、突出部がある場合は、「杭配置」画面にて突出長を確認することが出来ます。
 

Q3−16.

パイルキャップ形状の自動計算にて、節杭の杭芯間隔を2.6Dと設定していますが反映されません。
A3−16. <〜Ver.8.0.2>
節杭の場合は、節部径を別径として扱いますので「杭径変化あり」として
 a = d + d1
の式が適用されます。
係数の指定はできませんので直接間隔を指定することで対応してください。

<Ver.9.0.0〜>
下記二つの方法より選択できます。2.6Dとしたい場合は、(2)を選択して、係数を2.6と入力してください。
 (1)a = d + d1
 (2)a = d1×(任意の係数)
※d1は、最大節径です。
 

Q3−17.

支点数が多い場合に、許容支持力を簡単に設定する方法はないのでしょうか。
A3−17. Ver.8より、下記の機能をサポートしています。
(1) 杭単位での許容支持力の指定
(2) 許容支持力入力画面にて許容支持力の計算値を参照、反映する機能
上記機能により、支点数が多い場合も入力の手間を大幅に削減することができます。
また、許容支持力値の丸めにも対応しましたので、最終的に丸めた値を直接指定していた場合には、その必要がなくなります。
 

Q3−18.

許容支持力の入力に入れません。どうしたら入力できるのでしょうか。
A3−18. 許容支持力の入力は「計算条件」−「基本条件」画面の入力条件で許容支持力・引抜き力の選択(直接指定/自動計算)から選択します。
こちらで「自動計算」が選択されている場合「許容支持力」画面に入ることはできません。
 

Q3−19.

多層地盤の入力において、途中に層を挿入したり、削除したりできないか。
A3−19. 可能です。
挿入したい位置の下の行にフォーカスを合わせてInsertキーを押下すると上に行が追加されます。
層数の変更をすると下に追加されるので、中間に入れたい場合はInsertキーを使用して下さい。
行を削除する場合は、削除したい行を選択してDeleteキーを押下して下さい。
 

Q3−20.

基礎符号を全支点に入力するのが大変です。何か方法はありませんか。
A3−20. Ver.9.0.0にて、入力補助として符号の一括設定に対応しました。
寸法が同一なフーチングを抽出して、同じ符号を一括で設定する機能です。
また、接頭記号を指定することで自動で符号を入力することも可能です。
 

Q3−21.

設計水平力画面の軸力指定(ケース指定/ブロックごとにケース指定)は、必ず2つ選択する必要がありますか?
A3−21. 入力上は必ず2つ選択していただく必要があります。
1ケースしか考慮しない場合は、どちらにも同じ軸力ケースを指定してください。
 

Q3−22.

パイルキャップ重量を設計軸力に含むとして変動軸力で指定する場合はどうすれば良いのか。
A3−22. 常時(長期)の設計軸力に含めて入力してください。
地震時の設計軸力=常時設計軸力+地震時変動値として計算します。
 4.出力

Q4−1.

M―N図の出力は、どうすれば良いのでしょうか?
A4−1. Ver.5.0.0より通常の計算書に含めて出力できるようになっています。
「M―N図」画面から「印刷」ボタンを押下して出力も可能です。
 

Q4−2.

水平力検討の出力で解析方法に「荷重増分法」と記されるのはなぜですか?
A4−2. 本プログラムでは下記の場合に荷重増分法による解析を行います。
下記に該当する場合は、解析方法に「荷重増分法」と出力されます。
1.終局解析で荷重増分法が指定されている場合
2.地盤の変形を考慮してかつ杭の水平力分担が均一でない場合(地盤の非線形状態で分担率が変わってくるため)
 5.出力

Q5−1.

サンプルデータはどのようなものを用意していますか?
A5−1. 製品付属のサンプルとして以下の3つを用意しています。

(1)Kentiku_1.F9I
 PHC杭、30支点 水平力検討「短期終局 Y.L.Chang式を用いた一様地盤中の弾性床上梁」

(2)Kentiku_2.F9I
 鋼管杭、10支点 水平力検討「短期(多層地盤中の弾性床上梁)、終局(荷重増分法による非線形解析)」

(3)Kentiku_3.F9I
 液状化の判定






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