No. サンプル ver 07 滑 動 計 算 書 ドレンかご 栗原建材産業株式会社 1.設計条件 以下の条件に基づき、斜面におけるかごの滑動について検討する。 【参考資料】 「杭基礎設計便覧」 社団法人 日本道路協会 「道路土工 切土工・斜面安定工指針」 社団法人 日本道路協会 「杭基礎の設計」 株式会社 山海堂 検討断面に関する数値 法面勾配 1:1.5(θ=33.69°) かごの単位体積重量 γ=18(kN/m3) かごの法長 SL=2.00(m) かごの厚さ t=0.25(m) かごと地盤の摩擦係数 μ=0.6 地盤のN値 N=5 滑動安全率 Fs≧1.5 杭に関する数値 杭の種類 JIS G 3112 鉄筋コンクリート用棒鋼 SD 295A、SD 295B、もしくは、SD345 杭の寸法 呼び名 D22 公称直径D=2.22×10-2(m) 長さL=1.00(m) 杭の断面積 A=πD2/4=3.87×10-4(m2) 杭の断面係数 Z=πD3/32=1.07×10-6(m3) 杭の断面二次モーメント I=πD4/64=1.19×10-8(m4) 杭の許容引張応力度 σsa=180(N/mm2) 杭の許容せん断応力度 τsa=100(N/mm2) 杭の弾性係数 E=2.00×108(kN/m2) -1- 2.かごの滑動検討 図1 検討図 法面上のかごには、自重 W による滑動力 F と、摩擦抵抗力 R が作用する。かごの滑動は、 これらの力から滑動安全率 Fs を算定して、延長 1m 当たりについて検討する。 自重W = γ × t × SL = 18 × 0.25 × 2.00 = 9.00( kN ) 滑動力F = W × sin θ = 9.00 × sin(33.69) = 4.99( kN ) 摩擦抵抗力R = µ × W × cos θ = 0.6 × 9.00 × cos(33.69) = 4.49( kN ) R F 4.49 = 4.99 = 0.90 < 1.5 滑動安全率Fs = ・・・・・式1 したがって、滑動安全率 Fs が 1.5 未満となるので、杭による滑動防止対策を検討する。 -2- 3.杭の状態と各値 杭頭は、かごで拘束されている。杭頭が傾かない(回転しない)場合の杭の状態と各値 を以下に示す。ここで、杭は半無限長とし、杭の変位による地盤の挙動は、弾性状態の範 囲内とする。 図2 杭の状態 表1 杭の各値 たわみ曲線の 微分方程式 境界条件 たわみ y(m) 杭頭変位 δ(m) EI d4y = − p, dx 4 p = k H Dy x=∞→ y=0 x =0→ k H : 水平方向地盤反力係数 dy = 0, dx y= H e − βx (cos β x + sin βx ), 3 4 EIβ δ = H βH = 3 4 EIβ kH D EI β = 4 k H D 4 EI H − βx e (sin βx − cos β x ) 2β H M0 = ※杭頭曲げモーメント(最大) 2β H −π / 2 = −0.2079 M 0 Mm = − e 2β M =− 曲げモーメント M(kN・m) せん断力 S(kN) 特徴点の深さ l(m) d3y =H dx 3 S = − He − βx cos β x S0 = − H ※杭頭せん断力(最大) l= 3π 4β lm = π 2β : ( 中略 ) : -3- 5.杭を考慮したかごの滑動検討 図3 検討図 5.1.杭頭変位、杭の長さに対する検討 式1より、延長 1m 当たり杭を 2 本使用した場合、滑動安全率 Fs=1.5 を満たすために 必要な杭の抵抗力 H は、 R + H ×2 F 4.49 + H × 2 = 4.99 = 1.5 Fs = ・・・・・式7 ∴ H = 1.50(kN ) よって、式6より、杭の抵抗力 H を生じさせるために必要な杭頭変位δは、 H = 7.12 × 10 2 × δ ∴ δ = 2.11 × 10 −3 (m ) = 2.11( mm ) 1.50 = 7.12 × 10 2 × δ 実際の計算書では、この後に詳細な検討内容が続きます。 -7-
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