基礎構造計算（ケーソン式）道路標識設置基準・同解説（日本道路協会）参照道路標識ハンドブック（全国道路標識・表示業協会　２００４年版）参照 1.　設計条件１）形状寸法前面幅側面長高さ土被りＷ(2A)＝Ｌ(2B)＝Ｈ＝ｈ＝ 1.000 2.000 1.000 0.000 m m m m ｈｈｈ NN N Hy HyHy MyMy MyHx Hx NN N HxMx MxMx ＨＨＨ WW W LL L ２）作用応力直風時鉛直力水平力曲げモーメントＮｘ＝Ｈｘ＝Ｍｘ＝ 3.000 4.210 29.200 kN kN kN・m 斜風時鉛直力水平力曲げモーメントＮ＝Ｈｙ＝Ｍｙ＝ 3.000 2.000 20.000 kN kN kN・m 常時鉛直力水平力曲げモーメントＮ＝Ｈ＝Ｍ＝ 0.000 0.000 0.000 kN kN kN・m Ｅｘ = Ｅｙ = 0.000 0.000 m m 基礎偏心量偏心距離偏心距離３）地盤の土質単位体積荷重Ｎ値 γ＝Ｎ＝ 17.00 10 ＫＰ＝ 3.535 受動度圧係数土の内部摩擦角 φ＝ 15　＋　15　×　N　＝壁面摩擦角 δ＝ - φ/3 ＝地表面と水平面のなす角 α＝ 0 Kｐ＝＝ cosδ・ 3.535 1- -9.08333 kN/m3 27.25 ＝＝ -0.15853 rad cos2φ sin(φ－δ)・(φ＋α) cosδ・cosα 0.790351 0.98746 1 0.476 2 0.271282 0.98746 rad 2. 直風時 1）地盤反力度水平方向地盤反力係数ＢＨ）－３／４＝0.4054・αk・ＫＨ０・ＢＨ－３／４ 0.3 ＝ 0.4054 × 1.2 × 182933.3 × 1.000 －３／4 3 ＝ 88984.6 kN/m ＫＨ＝ＫＨ０×（ここに、 αk：補正係数　＝ 1.2 ＫＨ：水平方向の地盤反力係数ＫＨ０＝ α・Ｅ０／0.3 = 2 × 27440 /0.3 = 182933.3 Ｅ０：地盤の変形係数Ｅ0＝ 28・Ｎ・9.8×10 = 27440 α：地盤反力係数＝ 2 ＢＨ：基礎前面の概算載荷幅ＢＨ＝ Be 1.000 m = (≦ ＢeLe= ＡＨ：水平方向の載荷面積 Be= B = 1.000 Le=H= 1.000 ＡＨ＝Be×Le= 1.000× 1.000＝ 1.000 m2 鉛直方向地盤反力係数ＢＶＫＶ＝ＫＶ０×（）－３／４＝0.4054・ＫＶ０・ＢＶ－３／４ 0.3 ＝ 0.4054 × 182933.3 × 1.414 －３／4 ＝ 57186.9 kN/m3 ここに、ＫＶ：鉛直方向の地盤反力係数ＫＶ０＝ α・Ｅ０／0.3 = 2 × 27440 /0.3 = 182933.3 Ｅ０：地盤の変形係数ＢＶ：基礎の概算載荷幅ＢＶ＝ √ＡＶ = 1.414 m ＡＶ：鉛直方向の載荷面積ＡＶ＝ 1.000× 2.000＝ 2.000 m2 根入れ部分と底面に作用するﾓ-ﾒﾝﾄの分担比ＫＨ H’ βＭ＝ ×（）３ＫＶＢ 88985 1.000 ＝ ×（＝ 0.195 ）３ 57187 2.000 基礎底面における全作用モーメントＭ＝ＭＸ＋ＨＸ・H　＋　N　・　Ex ＝ 29.200 ＋ 4.210 ×1.000 ＋3.000 ×0.000 ＝ 33.410 kN・m 基礎底面に作用するモーメント 1 1 ＭＢ＝・Ｍ　＝ × 33.410 １＋βＭ 1 ＋ 0.195 ＝ 27.970 kN・m 2 1.000 ) 次式が満足するβを試算する。２Ａ２ＢＬ V0 θ γｃ γ ΣV ＝ＫＶ・Ａ３・θ・ν１ 49.000 ＝57186.9×1³×0.0011592×0.7391 ＝49 ：基礎の前面幅（m） 2.000 m　Ａ＝：基礎の側面幅（m） 1.000 m　Ｂ＝：基礎の根入れ長（m） 1.000 m ：基礎天端に作用する鉛直力（kN） 3.000 kN ：ケーソンの回転角（rad）：コンクリートの単位体積重量（kN/m3） 23.00 kN/m3 ：土の単位体積重量（kN/m3） 17.00 kN/m3 鉛直力 V0＝Ｎｘ＋ 4・Ａ・Ｂ・ｈ・γ ＝ 3.000 ＋＝ 3.000 kN Vc＝ 4・Ａ・Ｂ・Ｌ・γｃ＝＝ 46.000 kN ΣV＝ V0＋ Vc　＝ β，ν1，ν2の計算 β＝ 66.65087 °　＝ 2.000× 1.000× 0.000× 17.00 2.000× 1.000× 1.000× 23.00 3.000 ＋ 46.000 ＝ 1.000 0.500 49.000 1.1633 ν１＝ｎ・（１＋ｎ・ｃｏｔβ）２＝ 0.50 0.50 × ( 1 ＋＝ 0.739 ここで、ｎ＝Ｂ／Ａ＝ 0.500 / ×　ｃｏt 66.65087 °）2 1.000 = 0.50 ν２＝ 1/3・ｎ・（2－ｎ・ｃｏｔβ）・（１＋ｎ・ｃｏｔβ）２＝ 1/3 × 0.50 × （2 - 0.50 × cot 66.6509 × （1＋0.50 × cot 66.6509 ) ＝ 0.440 Ｋ１＝Ｂ・ＫＨ・Ｌ＝ 0.500× kN 88984.6 ×1.000 Ｋ２＝ 2/3・Ｂ・ＫＨ・Ｌ２＝ 2/3× 0.500× 88984.6 Ｋ３＝ 1/2・Ｂ・ＫＨ・Ｌ３＋ＫＶ・Ａ４・ν２＝ 1/2 × 0.500 × 88,985 × 1.000 ＝ 47384 ＝ ×1.000 3 44492 2 ＝ 29662 ＋ 57,187 × 1.000⁴ × 0.440 3 2 M = Mx＋N×Ex= 29.200 ＋ 3.000 × 0.000 ＝ H=Hx= 4.210 kN M・K1　＋　H・K2 K1・K3　－　K2・K2 29.200 × ＝ 44492 × ＝ 0.001159 rad 29.200 kN・m θ＝ M・K2　＋　H・K3 M・K1　＋　H・K2 29.200 × 29.200 × 0.748 m ｈ＝＝＝ Kv×A3×θ×ν１　＝＝ 44492 47384.29 ＋ - 4.210 29662 × × 29662 29662 29662 44492 ＋＋ 4.21 4.21 × × 47384 29662 57187 ×1.000 49.000 ＝ 0.001159 ＝ 17.00× 3.535／ 3 × 0.0011592 ΣV＝ 49.000 × kN 0.73914 ・・・・・・・・ OK 2）安定計算ｈ・θ＝ 0.748 × 2.4・Ｌ・γ・（Ｋp／ＫH）＝ 2.4× 1.000× ＝ 0.001621 したがって，ｈ・θ ≦ 0.000867 88985 2.4・Ｌ・γ・（Ｋｐ／ＫH）・・・・・ＯＫ 3）前面地盤の安定計算 2 Ｐmax= KH・ｈ /4L・θ= = 88,984.600 × 0.748 ² / （4× 1.000 )× 0.00116 = Ｐa= Kp・γ・ｈ/2 = 3.535 × 17.000 ×0.748/2 Ｐmax/αk = 14.440 / 1.200 = = ≦ 12.033 4 Pa= 14.440 kN/m2 22.484 kN/m2 22.484 ・・・・・・・・ＯＫ 4 .配　筋荷重の偏心距離ｅ＝ＭＢ／Ｖ＝ 27.970 ／ 49.000 ＝ 0.571 m 底面反力の作用幅Ｌ－ｅ） 2 2.000 ＝３（－ 0.571 ）　＝ 1.288 2 L ｑmax ・（1　-　)　2　・　X 2.000 79.100　× （1　-　)　＝ 17.687 kN・m 2　× 1.288 ｑmax　－　H×γc ＝ 79.100 － 1.000× 23.00＝ 56.1 kN/m2 Ｘ＝ｑ’＝＝ P1＝＝３（ P2＝ｑ'　－　H×γc ＝＝ 17.687 － X’＝＝ M　＝＝＝ 1.000× m -5.313 kN/m2 23.00＝ L　・　P1 2.000 ＝ 2 ・（P1　-　P2) 2 ×（ 56.100 0.913 m 1/2　・　Ｗ　・　Ｐ1　･　X'　・（Ｌ/2　-　Ｘ’/3) ×（ 1.× 56.100× 0.913 17.820 kN・m 1/2　× × - 56.100 -5.313 ） 2.000 /2 - 0.913 /3 ) 基礎コンクリート断面係数 W　・　H2 6 M ・106 σ1＝ Z Z ＝ 1000 2 6 17.820 ×106 ＝ 167 ×106 1000× ＝＝コンクリート許容引張応力度　∴　σ1≦σtaより無筋構造で・・・・・・ＯＫＷ・Ｐ1･X'　Q　＝＝ 2 必要鉄筋量 M As＝＝ｆｂ・ｊ・ｄ・1.25 従って、鉄筋ここに、 D16 ｎｐ＝15 ＝ 0.0128 τ＝＝＝ Q W　・　ｊ　・　ｄ 25.610 1000 × 0.029 N/mm2 ＝0.23 N/mm 2 25.610 kN ＝ 0.895 cm2 7.944cm ²　を使用する。Ｈ 0.148 × 0.951 ＜ mm3 計算結果＝ 17.82× 100000 18000×0.951×93×1.25 本　As= ｋ＝　√（np²　+2・np） - np ＝ 18/80 1×56.1×0.913 2 Ａｓ ×106 167 0.107 N/mm2 σta=σck/80＝－4 Ｗd ＝ j ＝1－ 1000 × 930 Fs= 0.36 5 ｋ　3 =0.951 hs W ×1.25= 0.45 N/mm2 ＯＫ基礎構造計算（ケーソン式）入力条件基礎寸法前面幅側面長深さ土被りＷＬＨｈｈ 9.8 1.000 2.000 1.000 2.000 1.000 0.000 1.000 0.000 = = = = NN N Hy Hy MyMy My Hx m m m m N N HxMx Mx Ｈ L WW W 荷重鉛直力水平力曲げモーメント (kN) (kN) (kN・m) 基礎偏心量偏心距離偏心距離Ｅｘ = Ｅｙ = 地盤の土質土の単位体積荷重Ｎ値ｺﾝｸﾘｰﾄの単位体積荷重基礎底面の摩擦係数変形係数 L 直風時Ｎx= 3.000 Hx= 4.210 Mx= 29.200 36.410 常時Ｎ= 0.000 Ｈ= 0.000 My' = 0.000 0.000 m m 0.000 0.000 γ = 17.00 Ｎ= 10 γc= 23.00 μ＝ 0.40 α＝ 2 Ｅ０＝ 27440 斜風時 Ny = 3.000 Hy = 2.000 My = 20.000 25 kN/m3 kN/m3 計算結果安定計算結果ｈ・θ 状態直風時 0.00087 斜風時 0.00135 常　時 #DIV/0! 前面地盤の安定計算 Pmax/αk 状態直風時 12.033 斜風時 13.172 常　時 #DIV/0! ∴　σ1≦σtaより無筋構造で・・・・・・ＯＫ必要鉄筋量使用鉄筋せん断応力度 16 2.4・Ｌ・γ・（ＫＰ／ＫＨ） 0.00162 < 0.00210 < #DIV/0! βの解がありません < < #DIV/0! As= Pa 22.484 20.473 #DIV/0! 0.895 cm² 判定 OK OK NO 判定 OK OK #DIV/0! ・・・・・・－4 本 As= 7.944cm ²　を使用する。＜　ｆs＝0.45 τ＝0.029 N/mm² N/mm² ・・・・・・ 6 ＯＫＯＫ