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平成 20 年度 設計演習

平成 20 年度 設計演習. ～鋼矢板護岸の設計～. 平成 20 年 6 月 27 日. 本日の内容. 設計条件 矢板の設計方法 土圧の計算方法 根入れ長の設計 設計計算例. 鋼矢板壁の設計. 前回の講義で配布した配布資料 No.1 ， p95 ． 『 タイロッド式鋼矢板壁工法の設計 』 を行ってもらいます． 具体的には， pp.108 ～の設計計算例を参考に設計を進めてもらいます．

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平成 20 年度 設計演習

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Presentation Transcript

  1. 平成20年度 設計演習 ～鋼矢板護岸の設計～ 平成20年6月27日

  2. 本日の内容 • 設計条件 • 矢板の設計方法 • 土圧の計算方法 • 根入れ長の設計 • 設計計算例

  3. 鋼矢板壁の設計 • 前回の講義で配布した配布資料No.1，p95．『タイロッド式鋼矢板壁工法の設計』を行ってもらいます． • 具体的には，pp.108～の設計計算例を参考に設計を進めてもらいます． • 構造物に被害を及ぼす外力として，地震があります（新潟地震や阪神大震災etc）．通常では地震時のことを考慮して設計を行いますが，今回は，常時（地震のことを考慮しない）における構造物の設計を行ってもらいます．

  4. 設計条件 土の内部摩擦角：φ 背面土として用いられる土の種類に応じた数値を使用． 水深：Hw 基準水面より海底面までの深さ（m） 天端高さ：Hc 基準水面より矢板天端までの高さ（m） タイロッド取付位置および残留水位 上載荷重：q 土の単位堆積重量：γ φ＝31°～40°，Hw＝6.5m～8.5m，Hc＝3m～4m 残留水位およびタイロッド取付位置は各自設計条件を参照． ただし，Hc＞T.R.L.＞＝R.W.L.

  5. 載荷重 主働土圧 地下水 水圧 受働土圧 • これらの外力に耐えうる構造物を設計することが重要 • 構造物（矢板）に作用する外力 矢板 • 矢板背面の土砂による主働土圧 • 地下水による水圧 • 根入れ部における受働土圧 裏込め土

  6. 土圧 • ランキン土圧・・塑性平衡状態における土中応力から土圧を　　　　　　　　　　　算定 • クーロン土圧・・土中にすべり面を想定し，くさび状の土塊を　　　　　　　　　　　　剛体と仮定し，力の力学的なつりあいから土　　　　　　　　　　　圧を算定 s1=gz s3 すべり面 W P R s3 s1=gz

  7. 土圧の計算方法（常時） 配付資料No.1p372.4土圧・水圧 構造物に作用する土圧は，砂質土，粘性土等の土質，構造物の種類及び挙動による主働，受働等の状態，常時，地震時等の状況等に応じて算定する． ※港湾の施設の技術上の基準・同解説（参考資料No.1p289） • 土圧強度 壁面が鉛直となす角 荷重 • 主働土圧係数 ψ＝β＝0°の時，土圧係数は以下の式により算出 ここに，d：壁面摩擦角

  8. β ψ

  9. 鋼矢板壁の設計（根入れ長） • 古典土圧論によるもの ①フリーアースサポート法（Free earth support法） ②フィクストアースサポート法（Fixed earth support法） • 根入れ部を弾性支承としてとく方法 ③ロウ（P.W.Rowe）の方法 参考資料No.1pp.666-667.参照 今回は，①の考え方と，仮想梁法の考え方を用いた仮想鉸点法によって，矢板壁の断面設計を行う．

  10. 配布資料No.1，pp.97～

  11. 設計計算例（配布資料No.1 p.108）

  12. 断面図

  13. 荷重分布図（土圧強度・残留水圧強度）

  14. 上載荷重q 2.0＋γ×（天端高さ－残留水位） 海水の単位体積重量＝1.03tf/m3×残留水位（1.5m）

  15. 水平力とモーメント タイロッド取付点回りのモーメントを求める 荷重分布図から，左図のように水平力Sを求める．（三角形の面積）

  16. 根入れ長の計算 主働土圧，受働土圧および残留水圧によるタイロッド取付点まわりのモーメントの釣り合いより決定する． Fs：安全率（常時のみ考慮：1.5） MP≧Fs・MA 受働土圧 主働土圧 MA＝PA・lA+Pw・lw MP＝PP・lP 根入れ長Dを含む3次方程式 ●D3+■D2+▲D+◆=0 上式を満足するようなDを求める．

  17. 本日の講義はここまで！ • 再来週の講義の前日までに，各自で設定した条件に基づく根入れ長を求めておいてください． • 説明したように，根入れ長の算定には3次方程式を解く必要があります． • ここで，土圧強度の算定や，根入れ長の算定で計算ミスをすると，鋼矢板の断面の決定等に影響を及ぼします．計算ミスの無いように！

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