讲义资料No3（PDF）.PPT

* 平成18年度 土木施設設計演習 平成18年7月4日（火） ～鋼矢板護岸の設計～ 本日の内容 支点反力の求め方 鋼矢板の断面の決定 タイロッドの設計 腹起こしの設計 設計計算例の説明 各自の設計条件のチェック 支点反力の求め方（仮想交点法） タイロッド D.L 受働土圧 タイロッド取付点と海底面を支点とし，海底面から上の土圧及び残留水圧が荷重として作用する単純ばりと仮想して，最大曲げモーメントおよびタイ材取付点反力を求める 主働土圧＋残留水圧 矢板に作用する最大曲げモーメントおよびタイ材取付点反力は，矢板の剛性，根入れ長，地盤の硬軟等を考慮した適切な方法により算定する．（参考資料No.1 p.672） タイロッド取付点反力：AP 仮想交点反力：RD 主働土圧＋残留水圧：P lT l P：合力（tf/m） AP：タイロッド取付点反力（tf/m） RD：仮想交点反力（tf/m） l：仮想交点から合力作用点までの距離（m） lT：仮想交点からタイロッド取付点までの高さ（m） Mmax：最大曲げモーメント Z：鋼矢板の断面係数（cm3/m） s：曲げ応力度（kgf/cm2） s a：許容曲げ応力度（kgf/cm2） 海底面 タイロッド取付点におけるモーメントの釣り合い 最大曲げモーメント せん断力Qx＝0→Mx＝Mmax ???① ???② ???③ ②式より，Qx＝0として，Mmaxの生じる位置を求める 最大曲げモーメント →xを①，③式に代入 鋼矢板の断面決定 使用する鋼矢板の選定（材質，種類などなど） 使用環境→護岸（海岸）→腐食に対する検討 →安全性のある構造物の設計 ところで，断面力が大きい，すなわち外力に対して断面力に余裕があるほど安全 →経済性の観点からは望ましくない 安全性＋経済的な構造物→設計者の腕の見せ所 仮想ばり法により求めた最大曲げモーメントに耐えうる断面力を有する部材を選定する． タイロッドの設計（配布資料p.101） タイ材に作用する張力は，矢板に作用する曲げモーメント及びタイ材取付点反力を基に算定する（参考資料No.1，p.681） タイロッド T：タイ材の張力（tf） Ap：タイ材取付点反力（tf/m） l：タイ材取付点間隔（m） q：タイ材取付点で立てた矢板面への垂線とタイ材の傾斜角（°）＝0° sa：タイ材の許容応力度（kgf/cm2） A：タイロッドの断面積（cm2） 腹起こしの設計（配布資料No.1 p.101） 矢板などが土圧や水圧でふくれ出したり，倒れたりしないように，押さえのために取りつける横材のこと 腹起し材 タイロッド取付点を支点とし，タイロッド取付点反力APが等分布に作用する3径間連続梁として設計 イメージ l l l AP Mmax：腹起こしに作用する最大曲げモーメント Z：腹起こしの断面係数 設計計算例の説明 配布資料No.1 p.111～113 根入れ長の決定 未知の根入れ長Dを含む方程式を満足しうるDの値を求める． 数値は0.1m単位で丸めること． 例：D5.238m?5.3m，5.67m?5.7m 鋼矢板長：l（m） 天端高さ＋水深＋根入れ長 設計例では，D:12.5m，Hw：7.5m，C.H.：3.5m 12.5＋7.5＋3.0＝23.0m この設計では，鋼矢板とタイロッド，腹起こしを一体化させるために，この部分をコンクリートで保護している ①：使用する鋼矢板の選定：SY295材（sa＝1800kgf/cm2） ?断面係数Z≧2940（cm3/m） （配布資料No.1　p.46） 鋼矢板の断面決定 ②：鋼矢板に作用するMmaxより断面係数Zを算出 Mmax＝52.911tf?m/m ③：②で求めたZを満足する性能を有する鋼矢板の選定 ?FSP-ⅤL（Z1＝3150cm3/m） （配布資料No.1　p. 6-7） ④：腐食の検討（50年） （配布資料No.1　p. 457～） 鋼矢板の腐食及び防食法に関する規準 海側 陸側 表より 海側（t1）＝0.03mm/年（海底泥層中）＝0.03×50＝1.5mm 陸側（t2）＝0.02mm/年（残留水位より下）＝0.02×50＝1.0mm 耐用年数×腐食代＝腐食代：a＝t2/t1＝1.0/1.5＝0.667 *