1 アンカー配置別概算工事費一覧表 地 区 名 測 線 名 備 考 五大地区地すべり防止工事 NO.1測線 アンカー案 項 目 必要抑止力 平均角度 すべり面 tanφ 外 力 機 能 抑止機能 計 算 結 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3.50 3.50 3.00 3.00 3.50 3.50 3.00 3.50 3.50 3.50 単位 kN/m θ ‑ ° ‑ アンカー効果 引き止め効果 計画安全率 PFs 数 項 値 300.0 ‑ 0.34215 + 締め付け効果 定 テンドンとグラウトの許容付着応力度 着 アンカー体の周面摩擦抵抗 設計安全率 鋼 材 ‑ ‑ 目 (°) 40.0 35.0 45.0 40.0 40.0 40.0 35.0 35.0 35.0 35.0 記号 τb τ Fs アンカー種別 単位 数 N/mm 2 N/mm ‑ 2 値 ‑ 1.00 2.5 ‑ 永久(常時) 仮設・永久 反力体:吹付枠工 果 施 工 水 平 アンカー 設 計 No 段 数 間 隔 傾 角 アンカー力 (段) (m) 記号 Pr アンカー 種 別 1断面当り アンカー長 テンドン アンカー長 定 着 長 規 格 自由長 (kN/本) 314.9 K5 299.9 K5 K5 294.3 K5 276.9 314.9 E5(SP) 314.9 F‑UA型 K5 262.9 299.9 E5(SP) 299.9 スーパフロテック 299.9 F‑UA型 K5‑3H K5‑3H K5‑3H K5‑3H E5‑3 F60UA K5‑3H E5‑3 SFL‑2 F60UA (m) (m) 38.00 40.00 37.50 38.50 38.00 38.00 40.50 40.00 40.00 40.00 3.0 × 3.0 × 3.0 × 3.0 × 4.0 × 3.0 × 3.0 × 4.0 × 4.0 × 3.0 × (本) (m) (m) 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 12.0 12.0 12.0 12.0 16.0 12.0 12.0 16.0 16.0 12.0 50.00 52.00 49.50 50.50 54.00 50.00 52.50 56.00 56.00 52.00 (反力体部材高について) 施工延長10m当り ア ン カ ー 反力体 アンカー長 (m) 142.86 148.57 165.00 168.33 154.29 142.86 175.00 160.00 160.00 148.57 金 額 (千 円) 2,406 2,477 2,773 2,804 2,797 2,851 2,881 2,876 2,894 2,925 合計金額 縦 (m) 横 部材高 数 量 (m) (m) (mm) 3.50 3.50 3.00 3.00 3.50 3.50 3.00 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.00 3.00 3.50 3.50 3.00 3.50 3.50 3.50 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 74.28 74.28 73.34 73.34 74.28 74.28 73.34 74.28 74.28 74.28 金 額 (千円) 2,072 2,072 2,046 2,046 2,072 2,072 2,046 2,072 2,072 2,072 (千円) 4,478 4,549 4,819 4,850 4,869 4,923 4,927 4,948 4,966 4,997 のり枠または連続板の場合、部材高が表示されないことがあります。これは設置範囲ごとに部材高が異なることがある為です。 2 計 算 結 果 施 工 水 平 アンカー 設 計 No 段 数 間 隔 傾 角 アンカー力 (段) (m) 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 3.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 2.50 3.50 2.50 3.50 2.50 2.50 3.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 3.50 2.50 (°) (kN/本) 40.0 45.0 45.0 40.0 40.0 35.0 35.0 35.0 45.0 40.0 45.0 40.0 45.0 35.0 45.0 45.0 40.0 45.0 45.0 35.0 35.0 40.0 45.0 45.0 35.0 314.9 294.3 294.3 276.9 276.9 262.9 262.9 262.9 294.3 276.9 252.1 236.4 333.3 223.5 333.3 252.1 236.4 333.3 252.1 223.5 223.5 236.4 252.1 333.3 223.5 アンカー 種 別 1断面当り アンカー長 テンドン アンカー長 定 着 長 規 格 自由長 スーパフロテック SFL‑3 F‑UA型 F50UA E5(SP) E5‑3 F‑UA型 F50UA E5(SP) E5‑3 F‑UA型 F50UA E5(SP) E5‑3 スーパフロテック SFL‑2 スーパフロテック SFL‑2 スーパフロテック SFL‑2 K5 K5‑3H K5 K5‑3H E5(SP) E5‑4 K5 K5‑3H F‑UA型 F60UA E5(SP) E5‑3 E5(SP) E5‑3 スーパフロテック SFL‑3 F‑UA型 F50UA F‑UA型 F40UA E5(SP) E5‑3 F‑UA型 F50UA スーパフロテック SFL‑2 K5 K5‑4H スーパフロテック SFL‑2 (m) (m) 38.00 37.50 37.50 38.50 38.50 40.50 40.50 40.50 37.50 38.50 38.00 39.50 37.00 41.50 37.00 38.00 39.50 37.00 38.00 41.50 41.50 39.50 38.00 37.00 41.50 3.5 × 3.0 × 3.5 × 3.0 × 3.5 × 3.0 × 3.5 × 3.5 × 4.0 × 4.0 × 3.0 × 3.0 × 3.5 × 3.0 × 3.0 × 3.0 × 3.0 × 3.5 × 3.0 × 3.0 × 3.0 × 3.0 × 3.5 × 3.0 × 3.0 × (本) (m) (m) 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 4= 14.0 12.0 14.0 12.0 14.0 12.0 14.0 14.0 16.0 16.0 12.0 12.0 14.0 12.0 12.0 12.0 12.0 14.0 12.0 12.0 12.0 12.0 14.0 12.0 12.0 52.00 49.50 51.50 50.50 52.50 52.50 54.50 54.50 53.50 54.50 50.00 51.50 51.00 53.50 49.00 50.00 51.50 51.00 50.00 53.50 53.50 51.50 52.00 49.00 53.50 (反力体部材高について) ア ン カ ー アンカー長 (m) 148.57 165.00 171.67 168.33 175.00 175.00 181.67 181.67 178.33 181.67 200.00 206.00 145.71 214.00 140.00 200.00 206.00 145.71 200.00 214.00 214.00 206.00 208.00 140.00 214.00 施工延長10m当り 反力体 金 額 (千 円) 2,983 3,068 3,094 3,100 3,128 3,180 3,217 3,243 3,253 3,284 3,336 3,403 2,729 3,494 2,810 3,565 3,642 2,938 3,692 3,735 3,747 3,760 3,761 3,037 3,783 合計金額 縦 (m) 横 部材高 数 量 (m) (m) (mm) 3.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 2.50 3.50 2.50 3.50 2.50 2.50 3.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 3.50 2.50 3.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 2.50 2.50 3.50 2.50 3.50 2.50 2.50 3.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 3.50 2.50 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 500 600 500 600 500 500 600 500 500 500 500 500 600 500 74.28 73.34 73.34 73.34 73.34 73.34 73.34 73.34 73.34 73.34 72.00 72.00 73.14 72.00 73.14 72.00 72.00 73.14 72.00 72.00 72.00 72.00 72.00 73.14 72.00 金 額 (千円) 2,072 2,046 2,046 2,046 2,046 2,046 2,046 2,046 2,046 2,046 2,008 2,008 2,735 2,008 2,735 2,008 2,008 2,735 2,008 2,008 2,008 2,008 2,008 2,735 2,008 (千円) 5,055 5,114 5,140 5,146 5,174 5,226 5,263 5,289 5,299 5,330 5,344 5,411 5,464 5,502 5,545 5,573 5,650 5,673 5,700 5,743 5,755 5,768 5,769 5,772 5,791 のり枠または連続板の場合、部材高が表示されないことがあります。これは設置範囲ごとに部材高が異なることがある為です。 3 計 算 結 果 施 工 水 平 アンカー 設 計 No 段 数 間 隔 傾 角 アンカー力 (段) (m) 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 2.50 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 3.00 (°) (kN/本) 40.0 35.0 35.0 35.0 35.0 40.0 40.0 40.0 40.0 45.0 45.0 45.0 45.0 35.0 35.0 35.0 35.0 40.0 40.0 40.0 40.0 45.0 45.0 45.0 45.0 236.4 178.8 178.8 178.8 178.8 189.1 189.1 189.1 189.1 201.7 201.7 201.7 201.7 210.3 210.3 210.3 210.3 221.6 221.6 221.6 221.6 235.4 235.4 235.4 235.4 アンカー 種 別 1断面当り アンカー長 テンドン アンカー長 定 着 長 規 格 自由長 スーパフロテック SFL‑2 E5(SP) 配置不可 F‑UA型 配置不可 K5 配置不可 スーパフロテック 配置不可 E5(SP) 配置不可 F‑UA型 配置不可 K5 配置不可 スーパフロテック 配置不可 E5(SP) 配置不可 F‑UA型 配置不可 K5 配置不可 スーパフロテック 配置不可 E5(SP) 配置不可 F‑UA型 配置不可 K5 配置不可 スーパフロテック 配置不可 E5(SP) 配置不可 F‑UA型 配置不可 K5 配置不可 スーパフロテック 配置不可 E5(SP) 配置不可 F‑UA型 配置不可 K5 配置不可 スーパフロテック 配置不可 (m) (m) 39.50 3.5 × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × × (本) (m) (m) 4= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 14.0 53.50 (反力体部材高について) ア ン カ ー 施工延長10m当り 反力体 金 額 金 額 縦 横 部材高 数 量 (千 円) (m) (m) (m) (千円) (mm) 3,834 2.50 2.50 500 2,008 214.00 72.00 アンカー長 (m) 合計金額 (千円) 5,842 のり枠または連続板の場合、部材高が表示されないことがあります。これは設置範囲ごとに部材高が異なることがある為です。 4 計 算 結 果 施 工 水 平 アンカー 設 計 No 段 数 間 隔 傾 角 アンカー力 (段) (m) 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 3.50 (°) 35.0 35.0 35.0 35.0 40.0 40.0 40.0 40.0 45.0 45.0 45.0 45.0 アンカー 種 別 1断面当り アンカー長 テンドン アンカー長 定 着 長 規 格 自由長 (kN/本) 239.9 E5(SP) 配置不可 239.9 F‑UA型 配置不可 239.9 K5 配置不可 239.9 スーパフロテック 配置不可 251.9 E5(SP) 配置不可 251.9 F‑UA型 配置不可 251.9 K5 配置不可 251.9 スーパフロテック 配置不可 266.7 E5(SP) 配置不可 266.7 F‑UA型 配置不可 266.7 K5 配置不可 266.7 スーパフロテック 配置不可 (m) (m) × × × × × × × × × × × × (本) (m) (m) ア ン カ ー アンカー長 (m) 施工延長10m当り 反力体 金 額 (千 円) 縦 (m) 横 部材高 数 量 (m) (m) (mm) 合計金額 金 額 (千円) (千円) 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= 5= (反力体部材高について) のり枠または連続板の場合、部材高が表示されないことがあります。これは設置範囲ごとに部材高が異なることがある為です。 アンカー工 総括表 KTB・引張型SCアンカー (施工延長10.0m 当り) 名称 規格 単位 砂質土 φ90 m 62.377 433,895 礫質土 φ90 m 24.567 291,389 φ90 m 50.336 748,546 本 11.440 32,552 削 孔 軟岩 工 アンカー鋼材加工 ・組立、挿入工 400kN未満 数量 単価(円) 金額(円) 砂質土 φ90 m3 1.270 60,425 注 礫質土 入 打 軟岩 設 工 φ90 m3 0.500 23,789 φ90 m3 1.025 48,768 400kN未満 箇所 11.440 101,448 K5‑3H 本 11.440 665,305 式 1.000 緊張・定着・頭部処理工 材料費 諸雑費 合 計 摘要 平均単価¥6,956 平均単価¥11,861 平均単価¥14,871 平均単価¥2,845 平均単価¥47,579 平均単価¥47,578 平均単価¥47,579 平均単価¥8,868 平均単価¥58,156 0 全体の0% 2,406,117 アンカー工 (1段/4段) KTB・引張型SCアンカー (施工延長10.0m 当り) 名称 規格 単位 砂質土 φ90 m 23.624 6,956 164,329 礫質土 φ90 m 3.661 11,861 43,423 φ90 m 12.756 14,871 189,694 本 2.860 3,078 削 孔 軟岩 工 アンカー鋼材加工 ・組立、挿入工 400kN未満 数量 単価(円) 金額(円) φ90 m3 0.481 47,579 22,886 注 礫質土 入 打 軟岩 設 工 φ90 m3 0.075 47,579 3,568 φ90 m3 0.260 47,579 12,371 400kN未満 箇所 2.860 8,868 25,362 K5‑3H 本 2.860 61,988 177,286 式 1.000 材料費 諸雑費 合 計 ロータリーパーカッション式 ロータリーパーカッション式 削孔長10m超え20m 8,803 以内 砂質土 緊張・定着・頭部処理工 摘要 ロータリーパーカッション式 0 全体の0% 647,722 アンカー工 (2段/4段) KTB・引張型SCアンカー (施工延長10.0m 当り) 名称 規格 単位 砂質土 φ90 m 20.020 6,956 139,259 礫質土 φ90 m 2.803 11,861 33,246 φ90 m 12.927 14,871 192,237 本 2.860 3,078 削 孔 軟岩 工 アンカー鋼材加工 ・組立、挿入工 400kN未満 数量 単価(円) 金額(円) φ90 m3 0.408 47,579 19,412 注 礫質土 入 打 軟岩 設 工 φ90 m3 0.057 47,579 2,712 φ90 m3 0.263 47,579 12,513 400kN未満 箇所 2.860 8,868 25,362 K5‑3H 本 2.860 59,114 169,066 式 1.000 材料費 諸雑費 合 計 ロータリーパーカッション式 ロータリーパーカッション式 削孔長10m超え20m 8,803 以内 砂質土 緊張・定着・頭部処理工 摘要 ロータリーパーカッション式 0 全体の0% 602,610 アンカー工 (3段/4段) KTB・引張型SCアンカー (施工延長10.0m 当り) 名称 規格 単位 砂質土 φ90 m 13.957 6,956 97,085 礫質土 φ90 m 6.692 11,861 79,374 φ90 m 12.241 14,871 182,036 本 2.860 3,078 削 孔 軟岩 工 アンカー鋼材加工 ・組立、挿入工 400kN未満 数量 単価(円) 金額(円) φ90 m3 0.284 47,579 13,512 注 礫質土 入 打 軟岩 設 工 φ90 m3 0.136 47,579 6,471 φ90 m3 0.249 47,579 11,847 400kN未満 箇所 2.860 8,868 25,362 K5‑3H 本 2.860 57,198 163,586 式 1.000 材料費 諸雑費 合 計 ロータリーパーカッション式 ロータリーパーカッション式 削孔長10m超え20m 8,803 以内 砂質土 緊張・定着・頭部処理工 摘要 ロータリーパーカッション式 0 全体の0% 588,076 アンカー工 (4段/4段) KTB・引張型SCアンカー (施工延長10.0m 当り) 名称 規格 単位 砂質土 φ90 m 4.776 6,956 33,222 礫質土 φ90 m 11.411 11,861 135,346 φ90 m 12.412 14,871 184,579 本 2.860 2,148 6,143 削 孔 軟岩 工 アンカー鋼材加工 ・組立、挿入工 400kN未満 数量 単価(円) 金額(円) 砂質土 φ90 m3 0.097 47,579 4,615 注 礫質土 入 打 軟岩 設 工 φ90 m3 0.232 47,579 11,038 φ90 m3 0.253 47,579 12,037 400kN未満 箇所 2.860 8,868 25,362 K5‑3H 本 2.860 54,324 155,367 式 1.000 緊張・定着・頭部処理工 材料費 諸雑費 合 計 摘要 ロータリーパーカッション式 ロータリーパーカッション式 ロータリーパーカッション式 削孔長10m以内 0 全体の0% 567,709 1 アンカーの設計計算報告書 地 区 名 測 線 名 備 考 計 外 力 配 置 計 画 鋼 材 定 着 算 条 項 必要抑止力 すべり面 五大地区地すべり防止工事 NO.1測線 アンカー案 件 目 平均角度 tanφ 水平間隔 施工段数 アンカー傾角 アンカー効果 アンカー種別 仮設・永久 テンドンとグラウトの許容付着応力度 アンカー体の周面摩擦抵抗 設計安全率 計 算 結 果 アンカー傾角 設計アンカー力 Td (kN/本) α(°) 40.0 314.9 記号 Pr θ − a m α τb τ Fs テンドン規格 K5‑3H 単位 kN/m ° − m 段 ° 値 300.0 16.80 0.34215(φ=18.888°) 3.50 4 40.0 締め付け+引き止め効果 PC鋼より線(KTB・引張型SCアンカー) K5 永久アンカー(常時) 2 0.80 N /mm 2 N /mm 1.00 − 2.5 見かけ周長 U (mm) 159.0 数 削孔径 d A (mm) 90 アンカー体長 (m) l sa la 2.48 2.79 La 3.0 2 1 アンカーの設計計算 1.1 設計条件 1.1.1 すべり面 (1) 必 (2) す 要 抑 べ 止 り 面 勾 300.0 力 Pr = (kN/m) 配 θ = 16.80 (°) 1.1.2 アンカーの配置・機能 水 平 間 隔 a = 3.50 (m) (2) 施 工 段 数 m = 4 (段) (3) 傾 角 α = 40.0 (°) (4) アンカーとすべり面のなす角度 β = α+θ = (5) ア ン カ ー の 抑 止 機 能 締め付け+引き止め効果 (6) す べ り 面 の 内 部 摩 擦 角 tanφ = (1) ア ン カ ー 0.34215 56.80 (°) (φ=18.888°) 1.1.3 アンカー体 (1) 適 用 準 地盤工学会 (2) ア ン カ ー の 支 持 方 式 摩擦引張型 (3) ア PC鋼より線(KTB・引張型SCアンカー) K5 永久アンカー(常時) (4) テンドンとグラウトの 許 容付 着 応力 度 ン カ 基 ー 種 別 τb 許容付着応力度 グラウトの設計基準強度 24 永久 KTB・引張型SCアンカー 0.80 = 0.80 2 ( N /mm ) 2 30 0.90 ( N /mm ) 40以上 1.00 出典:KTB協会 『KTB・引張型SCアンカー工法 設計・施工マニュアル[案]』H11.12 3 (5) アンカー体の周面摩擦抵抗 τ = 1.00 2 ( N /mm ) アンカーの周面摩擦抵抗 2 摩擦抵抗 地盤の種類 ( N /mm ) 硬 岩 1.50 〜 2.50 軟 岩 1.00 〜 1.50 岩盤 風化岩 0.60 〜 1.00 0.60 〜 1.20 土 丹 10 0.10 〜 0.20 20 N 0.17 〜 0.25 30 0.25 〜 0.35 砂礫 40 0.35 〜 0.45 値 50 0.45 〜 0.70 10 0.10 〜 0.14 20 0.18 〜 0.22 N 30 0.23 〜 0.27 砂 40 0.29 〜 0.35 値 50 0.30 〜 0.40 1.0 c 粘性土 (cは粘着力) 出典:(社)日本道路協会 『道路土工 のり面工・斜面安定工指針』H11.3 (6) 設 計 安 全 率 Fs = 2.5 許容引抜き力の極限引抜き力に対する安全率 安全率 1.5 仮 設 ア ン カ ー 2.5 永久アンカー (常 時) (地震時) 1.5 〜 2.0 極限引抜き力は、基本試験により確認することを原則とした場合の値。 出典:地盤工学会 『地盤工学会基準 グラウンドアンカー設計・施工基準,同解説』H12 (7) 削 孔 径 ( ア ン カ ー 体 径 ) dA = 90 (mm) 4 1.2 設計アンカー力の算出 1.2.1 必要アンカー力の算出 アンカーによってすべり面を押しつける締め付け力と、すべり面沿いに引き上げる 引き止め力の両方を「すべりに抵抗する力」とみなす算式は、必要アンカー力を Po とすると、 PFs = ∴ Po = [すべりに抵抗する力]+Po・sinβ・tanφ+Po・cosβ [すべろうとする力] PFs・[すべろうとする力]−[すべりに抵抗する力] cosβ+sinβ・tanφ となる。 したがって、締め付け+引き止め効果の場合は、必要アンカー力を以下のように計 算できる。 Po = = Pr cosβ+sinβ・tanφ 300.0 cos(56.80)+sin(56.80)×0.34215 = 359.8 (kN/m) 1.2.2 設計アンカー力の算出 設計アンカー力(Td)は、以下のように計算できる。 Td = = Po・a m 359.8×3.50 4 = 314.9 (kN/本) 以上より、1本当たりの設計アンカー力(Td)は、 314.9 kN/本 となる。 5 1.3 テンドン規格の決定 アンカー種別 テンドン規格 PC鋼より線(KTB・引張型SCアンカー) K5 K5‑3H 上の場合の許容引張力は、引張強度(Tus)、降伏強度(Tys)に対してそれぞれ以 下のように計算できる。 0.60・(Tus・N) = 0.60×549.000 = 329.400 (kN) ≧ 314.9 (kN/本)・・・OK 0.75・(Tys・N) = 0.75×468.000 = 351.000 (kN) ≧ 314.9 (kN/本)・・・OK N :PC鋼より線本数(3H 本) Tus:引張強度 (より線1本あたり 183.000 kN) Tys:降伏強度 (より線1本あたり 156.000 kN) 以上より、K5‑3H は、設計アンカー力に対して安全である。 6 1.4 アンカー体長の算出 1.4.1 算出条件 2 テンドンとグラウトの 許 容付 着 応力 度 τb = 0.80 ( N /mm ) アンカー体の周面摩擦抵抗 τ = 1.00 ( N /mm ) 設 率 Fs = 2.5 長 U = 159.0 (mm) dA = (mm) テ 計 ン 安 ド ン 全 の 周 削 孔 径 ( ア ン カ ー 体 径 ) 90 2 1.4.2 計算結果 (1) テンドン拘束長 グラウトとアンカーテンドンとの付着から求まるテンドン拘束長 3 Td・10 l sa = U・τb 3 314.9 ×10 159×0.80 = = 2476 (mm) = 2.48 (m) (2) アンカー体長の算出 グラウトと地盤の摩擦から求まるアンカー体長 3 la = Td・10・Fs π・dA・τ 3 = 314.9×10 × 2.5 π×90.0×1.00 = 2784 (mm) = 2.79 (m) (3) アンカー体長の決定 l sa = 2.48 (m) < la = 2.79 (m) より アンカー体長(La)は La = 2.79 m とし、3.0 m 以上10.0 m 以下の範囲とされてい るため 3.0 m とする。 1 のり枠工の設計計算報告書 (吹 付 枠 工) 地 区 名 五大地区地すべり防止工事 測 線 名 NO.1測線 備 アンカー案 考 計 算 条 件 項 目 記 号 単 位 数 値 外 力 設計アンカー力 Td kN/本 314.9 反 縦 スパン数 l 1n スパン 3 スパン長 力 梁 張り出し長 体 上 下 横 スパン数 外 梁 張り出し長 梁 断 面 梁高×梁幅 許 コ ン ク リ | ト 鉄 筋 m − m l 2n スパン長 形 l1 応 力 度 計 算 1.75 スパン 4 m − m h ×b mm 500 × d mm 410 左 右 3.50 1.75 N/mm2 圧 σ ca N/mm2 5.0 τ ca N/mm2 0.333 τ oa N/mm2 1.30 σ sa N/mm2 縮 せん断 付 着 引 張 結 応 力 度 応 力 度 15 160.0 果 目 記 号 単 Mmax kN・m 力 最大せん断力 Smax kN 鉄 本数 (本) 4 筋 鉄 筋 量 (mm2 ) 2026.8 応 数 位 最大曲げモーメント D25 500 σ ck 応 鉄筋径 1.75 設 計 基 準 強 度 項 主 1.75 l2 有効高 容 3.50 力 値 74.19 101.75 度 (N/mm2 ) σs σc τc 103.7 4.94 0.577 スターラップ τo 0.451 鉄筋径 D13 間 隔 (mm) 150 2 1 のり枠工の設計計算 1.1 設計方針 1.1.1 構造モデル アンカー荷重によって生ずる地盤反力が、のり枠 に等分布荷重として作用するもの とし、アンカー打設位置を支点とする梁のモデルとする。 等分布荷重 △ アンカー位置 w △ アンカー位置 1.1.2 荷重の負担 アンカー1本あたりの荷重を負担するのり枠面積で均等配分する。 ○ ○ ○ ○ ○ l 1○ l1 l1 l2 ○ ○ l2 ○ l2 3 1.2 設計条件 1.2.1 設計アンカー力 設計アンカー力 Td = (kN/本) 314.9 1.2.2 のり枠の形状寸法 l 1a ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ l1 d h l 1b l 2a l2 縦梁のス パ ン 数 l 1n = l 2b 3 スパン長 l1 = 3.50 (m) 上張出し長 l 1a = 1.75 (m) 下張出し長 l 1b = 1.75 (m) 横梁のス パ ン 数 l 2n = 4 スパン長 l2 = 3.50 (m) 左張出し長 l 2a = 1.75 (m) 右張出し長 l 2b = 1.75 (m) 梁 幅 b = 500 (mm) 梁 高 h = 500 (mm) 梁 の 有 効 高 d = 410 (mm) b 4 1.2.3 許容応力度 コンクリートの設計基準強度 σck = コン クリ ート の許 容圧 縮応 力度 σca = 5.0 (N/mm2 ) コンクリートの許容せん断応力度 τca = 0.333 (N/mm2 ) 鉄筋とコンクリートの許容付着応力度 τoa = 1.30 (N/mm2 ) 鉄 筋 の 許 容 引 張 応 力 度 σsa = 15 160.0 (N/mm2 ) (N/mm2 ) 5 1.3 地盤支持力の検討 1.3.1 検討条件 許容支持力 縦スパン長 横スパン長 梁 幅 qa l1 l2 b = = = = 200 3.50 3.50 0.500 (kN/m2 ) (m) (m) (m) 1.3.2 検討結果 アンカー1本当たりの負担する載荷面積(A)は A = b・( l 1 + l 2 −b) = 0.500×( 3.50+ 3.50− 0.500) = 3.25 (m 2 ) したがって、地盤支持力は以下のように求められる。 Td 314.9 q = A = 3.25 = 97 (kN/m2 ) ≦ 200 (kN/m2 ) ・・・ OK 6 1.4 最大曲げモーメント・最大せん断力の計算 1.4 .1 作用荷重 の り 枠 に作用する等分布荷重 w 1 ,w 2 は、以下のように計算できる。 アンカー1本あたりの荷重を負担する縦枠長さ lh = = l 1a + l 1 ・ l 1n + l 1b l 1n + 1 1.75 + 3.50 × 3 3 + 1 = 3.50 + 1.75 (m) アンカー1本あたりの荷重を負担する横枠長さ l w = l 1 = 3.50 (m) よって w1 = w2 = l h Td + lw − b = 314.9 3.50+ 3.50 − 0.500 = 48.45 (kN/m) 7 1.4 .2 最大曲げモーメント・最大せん断力 (1) 縦梁に発生する最大曲げモーメント・最大せん断力 l 1a l1 l1 l1 l 1b w1 △ A △ C △ C △ B 3スパンの場合の Mmax 1 、Smax 1 は、以下のように計算できる。 ・第一内部支点(C)に発生する最大曲げモーメント Mmax C = 1 9 ・ w 1・ l 12 1 9 × = 65.95 = 48.45× 3.502 (kN・m) ・張出し部に発生する最大曲げモーメント 1 Mmax A = 2 ・w 1 ・ l 1 = 2 × 1a 2 48.45× 1.752 (kN・m) = 74.19 ・第一内部支点(C)の外側に発生する最大せん断力 Smax C = 3 5 ・w 1・ l 1 = 3 5 × 48.45× 3.50 (kN) = 101.75 ・張出し部に発生する最大せん断力 Smax A = w 1 ・ l = 1a 48.45× 1.75 = 84.79 (kN) 以上より、縦梁に発生する最大応力は、以下のとおりとなる。 最大曲げモーメント Mmax 1 = 74.19 (kN・m) 最大せん断力 Smax 1 = 101.75 (kN) 8 (2) 横梁に発生する最大曲げモーメント・最大せん断力 l 2a l2 l2 l2 l2 l 2b w2 △ C △ A △ △ B △ C 4スパン以上の場合の Mmax 2 、Smax 2 は、以下のように計算できる。 ・第一内部支点(C)に発生する最大曲げモーメント 1 Mmax C = 9 ・ w 2 ・ l 2 2 1 = 9 × = 65.95 48.45× 3.502 (kN・m) ・張出し部に発生する最大曲げモーメント 1 Mmax A = 2 ・w 2 ・ l 1 = 2 × 2a 2 48.45× 1.752 = 74.19 (kN・m) ・第一内部支点(C)の外側に発生する最大せん断力 Smax C = = 3 5 ・w 2・ l 2 3 5 × 48.45× 3.50 = 101.75 (kN) ・張出し部に発生する最大せん断力 Smax A = w 2 ・ l = 2a 48.45× 1.75 = 84.79 (kN) 以上より、横梁に発生する最大応力は、以下のとおりとなる。 最大曲げモーメント Mmax 2 = 74.19 (kN・m) 最大せん断力 Smax 2 = 101.75 (kN) 9 したがって、縦梁・横梁に発生する最大応力を比較して、 最大曲げモーメント Mmax = 74.19 (kN・m) 最大せん断力 Smax = 101.75 (kN) となる。 10 1.5 応力の検討 1.5.1 部材断面の仕様 梁 幅 b = 500 (mm) 梁 高 h = 500 (mm) 高 d = 410 (mm) As = 2026.8 有 効 鉄 筋( D25 × 4本) ( (mm2 ) 506.70× 4本) 1.5 .2 応力度の検討 (1) 鉄筋比 鉄筋比 p は、以下のように計算できる。 As p = b・d = 2026.8 500× 410 = 0.0099 ここで、コンクリートと鉄筋の弾性係数比 n = 15 とすると、鉄筋比 p より、 k、j、m は以下のように計算できる。 k = √2・n・p+(n・p) 2 −n・p = √ 2×15× 0.0099+(15×0.0099 ) 2 −15× 0.0099 = 0.416 k 0.416 j = 1− 3 = 1− 3 = 0.861 0.416 k m = 2・p = 2× 0.0099 = 21.01 (2) 鉄筋の引張応力度 鉄筋の引張応力度 σs を照査する。 Mmax σ s = As・j・d = = 103.7 74.19×10 6 2026.8× 0.861 × 410 (N/mm2 ) ≦ σ sa = 160.0 (N/mm2 ) ・・・OK (3) コンクリートの圧縮応力度 コンクリートの圧縮応力度 σ c を照査する。 103.7 σs σ c = m = 21.01 = 4.94 (N/mm2 ) ≦ σ ca = 5.0 (N/mm2 ) ・・・OK 11 (4) コンクリートのせん断応力度 コンクリートのせん断応力度 τc を照査する。 Smax τ c = b・j・d = = 0.577 101.75×10 3 500× 0.861× 410 (N/mm2 ) > τ ca = 0.333 (N/mm2 ) ・・・OUT したがって、スターラップによって補強する必要がある。 (5) 鉄筋とコンクリートの付着応力度 鉄筋断面の周長の総和をUとすれば、鉄筋とコンクリートの付着応力度τo は、スター ラップを配置することを考慮し、作用するせん断力を1/2にして、以下のように計 算できる。 Smax 1 τ o = U・d・j ・ 2 = ( = 0.451 101.75×10 3 1 80× 4 ) × 410× 0.861 × 2 (N/mm2 ) ≦ τ oa = 1.30 (N/mm2 ) ・・・OK 12 1.5 . 3 スターラップの検討 τ c > τ ca より不足抵抗力をスターラップにて補う。 コンクリートの負担するせん断力 Sc は、以下のように計算できる。 1 1 Sc = 2 ・τca・b・d・j = 2 × 0.333× = 29388 500× 410×0.861 (N) スターラップの負担するせん断力 Sv は、以下のように計算できる。 Sv = Smax−Sc = 101.75×10 3 − 29388 = 72362 (N) 配筋間隔(Sp)を 150 mm とすれば、必要鉄筋量 as は以下のように計算できる。 150× 72362 Sp・Sv as = σ sa・d・j = 160.0× 410×0.861 = 192.18 (mm2 ) したがって、スターラップ筋として D13(断面積 as = 126.70 mm2 )を する。 126.70× 2 = 253.40 (mm2 ) ≧ 192.18 (mm2 ) ・・・OK 2 本使用 13 1. 6 支圧応力度の検討 1. 6 .1 許容支圧応力度 (1) 検討条件 σ ck = コン ク リー ト の 設 計 基 準 強 度 (N/mm 2 ) 15 u = 270 (mm) アンカーの箱抜き径 D1 = 140 (mm) 梁 幅 b = 500 (mm) コンクリート面の全面積 A = b2 = プ レ ー ト の 幅 500 = 250000 Aa プレートの有効面積 2 (mm2 ) = u 2 − D 1 2 ・π/4 = = 57506 2702 − 1402 ×π/4 (mm2 ) (2) 許容支圧応力度の算出 局部載荷の場合、許容支圧応力度 σ ba は、以下のように計算できる。 σ ba ≦ ( 0.25+0.05・A/Aa )・σ ck = ( 0.25+0.05× = 7.01 250000 / 57506)× 15 (N/mm2 ) ただし、設計基準強度の 50% 以内に抑えるものとする。 σ ba ≦ 0.5・σ ck = 0.5× 15 = 7.50 (N/mm2 ) したがって、許容支圧応力度 σba を以下の値とする。 σ ba = 7.01 (N/mm2 ) 1. 6.2 支圧応力度 支圧応力度 σb を照査する。 Td σ b = Aa = = 5.48 314.9×10 3 57506 (N/mm2 ) ≦ 箱抜き径 アンカープレート幅 箱抜き径 σ ba = 7.01 アンカープレート幅 (N/mm2 ) ・・・OK 1. 7 アンカープレートの検討 1. 7 .1 検討条件 プレートの許容曲げ応力度 σ sa = 2 140.0 (N/mm ) アンカープレートの幅 u1 = 200 (mm) 補 u2 = 270 (mm) 剛 板 の 幅 アンカープレートの孔径 C1 = 50.0 (mm) 補 C2 = 103.0 (mm) アンカーの箱抜き径 D1 = 140 (mm) ナット(アンカーヘッド)の径 D2 = 101 (mm) 剛 板 の 孔 径 プレートの必要厚さ u2 ≦ D 2 + 3t より t' = ( u 2 ‑ D 2 ) ÷ 3 = 56 (mm) ≦ t アンカープレートの厚さ t1 = 25.0 (mm) 補 t2 = 32.0 (mm) 剛 板 の 厚 さ = t1 + u2 u1 ナット t1 t2 1.5t C1 C2 D2 D 2 + 3t D1 t 1.5t t2 1. 7 .2 検討結果 曲げモーメントは、以下のように計算できる。 1) 補剛板 σb = Td Aa = M 1 = σb × u 2 × = 5.48 × = 906255 Z1 = = 2 (N/mm ) 5.48 u2 ‑ u1 × 2 270 ‑ 270 × 2 200 (N・mm ) u2 ×t2 2 6 270 × 32.0 6 = u2 ‑ u1 4 200 270 ‑ × 4 2 3 (mm ) 46080 補剛板の曲げ応力度を照査する。 σs1 = M1 = Z1 906255 = 46080 2 19.7 (N/mm ) ≦ σsa = 2 (N/mm ) ・・・ OK 140.0 2) 支圧板 π 4 A s = u1 2 ‑ C 2 2 × Td As 3 314.9 × 10 = 31668 2 = 2 200 ‑ 103.0 × π 4 = 31668 2 (mm ) σc2 = M 2 = σc2 × u 1 × = 9.95 × = 2437999 Z2 = = = u2 ‑ D2 2 200 × 20833 2 9.95 × (N/mm ) u2 ‑ D2 4 270 ‑ 2 101 × 270 ‑ 4 101 (N・mm ) u1× t12 6 200 × 25.0 6 = σs2 = = 2 (mm3) M2 Z2 2437999 = 20833 117.1 2 (N/mm ) ≦ σsa = 140.0 2 (N/mm ) ・・・ OK
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