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擁壁の簡易な構造計算 ~ フリー(無料)ソフト

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簡易擁壁構造計算~(無料)フリーソフト

yoheki.zip(827KB)ダウンロード
I型、L型、逆L型、逆T型の擁壁の構造計算、鉄筋の配筋計算を行い、テキスト形式で計算書の出力が可能です。
(2002年に開発が終了していますのでフリーソフトとさせていただきます。)

(2002年の)学会規準を参考に計算しています。
地域条例は考慮していません。
水圧や上部荷重は考慮されていません。地震時検討もしていません。
あくまで2002年の規準を参考に計算しているので注意してください。
(2002年に開発が終了していますのでフリーソフトとさせていただきます。)

計算例

1.設計条件
Φ=30
粘着力c=0
土の単位重量γ=17
コンクリート単位重量=24
主働土圧係数=0.4
根入深さDf=0.55
基礎幅B=4.25
擁壁高さHd=3

2.形状の仮定
Hd=3m
L1=2m
L2=2m
L3=0.3m
t1=0.25m
t2=0.25m
t3=0.25m
                 t1=   250
                    ┌─┐
                                        GL▼
                    ┏━┓─────┬────
                    ┃  ┃          │        
                    ┃  ┃          │        
                    ┃  ┃          │        
                    ┃  ┃          │Hd=  3000
                    ┃  ┃          │  
GL▼                ┃  ┃          │  
────┬─────┃  ┃          ┤  
        │          ┃  ┃          │L3=   300
根入深さ│          ┃  ┃          │ 
Df=     │  ┏━━━┛  ┗━━━┓  ┤
   550  │  ┃                  ┃  │t3=   250
        └  ┗━━━━━━━━━┛  ┘
            A部 D部 D'部 B部
            └───┴─┴───┘
             L2=     t2=     L1= 
               2000     250    2000

3.荷重・安定モーメント・偏心モーメント
h=   3.550m
分布土圧(単位面積当たり)
  pa=Ka・γ・h=   0.400×  17.000×   3.550=  24.140kN/m2
分布土圧(単位巾当たり)
  Pa=pa・h/2=  24.140×   3.550÷2=  42.850kN
転倒モーメントMo=
  Mo=Pa・h/3=  42.850×   3.550÷3=  50.710kN・m
┌─────┬────────┬─────┬─────┬─────┬─────┐
│ 部位  │B×H×γ=Wi(kN)│    f(m) │f・Wi(kN・m)│    e(m) │e・Wi(kN・m)│
├─────┼────────┼─────┼─────┼─────┼─────┤
│背面土  │          112.20│      3.25│    364.65│     -1.12│   -126.22│
│壁版   │           19.80│      2.13│     42.07│      0.00│      0.00│
│前面土  │           10.20│      1.00│     10.20│      1.13│     11.48│
│基礎スラブ│           25.50│      2.13│     54.19│      0.00│      0.00│
└─────┴────────┴─────┴─────┴─────┴─────┘
合計:
  ΣWi= 167.700kN
  Ma=Σ(fW)= 471.110kN・m
  Me=Σ(eW)=-114.740kN・m

4.滑動に対する検討
μ=   0.400
安全率
 F=μ・ΣWi/Pa
  =   0.400× 167.700÷  42.850=   1.570>1.5 故にOK

5.転倒に対する検討
安全率
 F=Ma/Mo=
  = 471.110÷  50.710=   9.290>1.5 故にOK

6.接地圧の検討
設計モーメント
M=Mo+Me=  50.710+(-114.740)=   0.000
(設計モーメントが負の値になるので背面側の受働土圧の抵抗を考慮して0とする)
底面積  A=1.00×   4.250=   4.250m2
断面係数 Z=1.00×   4.250×   4.250/6=   3.010m3
以上より
接地圧
 σ=ΣW/A ± M/Z=
 = 167.700÷   4.250±   0.000÷   3.010
 =  39.460±   0.000
 ={  39.460 ,   39.460}

次に支持力公式によって地盤支持力を求める
 粘着力      c=   0.000
 土の単位体積重量 γ1=γ2=  17.000
 基礎幅      B=   4.250
 根入れ深さ    Df=   0.550
基礎の形状が連続基礎であるから
 形状係数 α=   1.000 β=   0.500
 また φ=  30.000°より
 支持力係数 Nc=  16.200 Nr=   7.500 Nq=  12.600
支持力公式を用いて、
Lqa=1/3(α・c・Nc+β・γ1・B・Nr+γ2・Df・Nq)
   = 129.580kN/?
以上より
接地圧 σ=      39.46< Lqa=     129.58 故にOK


支持力係数Nc,Nr,Nqの表
φ(度) Nc Nr Nq
┌───┬──┬───┬──┐
│φ(度)│Nc│ Nr │Nq│
├───┼──┼───┼──┤
│ 0    │ 5.3│   0  │ 3  │
│ 5    │ 5.3│   0  │ 3.4│
│10    │ 5.3│   0  │ 3.9│
│15    │ 6.5│   1.2│ 4.7│
│20    │ 7.9│   2  │ 5.9│
│25    │ 9.9│   3.3│ 7.6│
│28    │11.4│   4.4│ 9.1│
│32    │20.9│  10.6│16.1│
│36    │42.2│  30.5│33.6│
│40    │95.7│ 114  │83.2│
│40    │95.7│ 114  │83.2│
└───┴──┴───┴──┘


7.断面算定

a)壁版
基礎スラブよりの片持梁として応力を求める
h=   3.550m
Ka=   0.400
Ma=(1/6)・(Kaγh^3)
  =(1/6)×   0.400×  17.000×   3.550^3
  =  40.730kN・m
D=  25.000cm
かぶり厚を50mmとして、d=  20.000cm
j=(7/8)・d=  17.500cm
鉄筋SD-295を使用する
ft=20 kN/cm2
at=Ma/(ft・j)
  =(   40.73×100)/(   20.00×   17.50)
  =   11.64cm2

b)基礎スラブ
                     ┃    ┃      
                     ┃    ┃      
    5.10kN/m2┌───┨    ┠───┐   56.10kN/m2
             │      ┃    ┃      │
    6.00kN/m2├………┨    ┠………┤    6.00kN/m2
             │      ┃    ┃      │
             ┝━━━┛    ┗━━━┥
         A部│  D部│    │D'部 │B部
             │      │    │     /   39.46kN/m2
             │      │    │   /
             │      │    │ /
             │      │     /   39.46kN/m2
             │      │   /
             │      │ /
             │       /
             │     /   39.46kN/m2
             │   /
             │ /
             レ   39.46kN/m2

●BD'部
L=   2.000m
Q=(1/2)×(  39.460+  39.460)×   2.000-(  56.100+   6.000)×   2.000
 =  78.920- 124.200
 = -45.280kN
M=  78.920×   1.000- 124.200×   1.000
 =  45.280kN・m
D=  25.000cm
かぶり厚を70mmとしてd=  18.000cm
j=(7/8)・d=  15.750cm
at=M/(ft・j)
 =4528.000÷(  20.000×  15.750)=  14.370cm2
Fc=18N/mm2とすると、許容付着応力度はFc/10より
Φ=Q/(fb・j)
 = -45.280÷(   0.180×  15.750)=  15.970cm

●AD部
L=   2.000m
Q=(1/2)×(  39.460+  39.460)×   2.000-(   5.100+   6.000)×   2.000
 =  22.200-  78.920
 =  56.720kN
M=  22.200×   1.000-  78.920×   1.000
 =  56.720kN・m
D=  25.000cm
かぶり厚を70mmとしてd=  18.000cm
j=(7/8)・d=  15.750cm
at=M/(ft・j)
 =5672.000÷(  20.000×  15.750)=  16.210cm2
Fc=18N/mm2とすると、許容付着応力度はFc/10より
Φ=Q/(fb・j)
 =  56.720÷(   0.180×  15.750)=  20.010cm

           鉄筋ピッチ一覧表

┌───┬────┬────┬────┐
│ 鉄筋 │  壁版  │BD'部 │ AD部 │
├───┼────┼────┼────┤
│   D13│    --cm│    --cm│    --cm│
│   D16│    --cm│    --cm│    --cm│
│   D19│    15cm│    15cm│    --cm│
│   D22│    25cm│    20cm│    15cm│
│   D25│    25cm│    25cm│    25cm│
└───┴────┴────┴────┘
上記表の注意点:
1.ピッチは5cm単位に丸めてあります。
2.20%の余力を持たせて計算しています。
3.ピッチが25cm以上のものは25cmに丸めています。

Windows10(R)、Windows8(R)をお使いの場合

インターネットからダウンロードした実行ファイル(圧縮ファイルを解凍して生成された実行ファイルも)は全て実行時に以下のように警告されます。

  「WindowsによってPCが保護されました」
  Windows SmartScreenは認識されないアプリの起動を停止しました。このアプリを実行すると、PCに問題が起こる場合があります。

警告されないようにするには、
ダウンロードしたZIPファイルを右クリック⇒プロパティーを左クリック⇒「全般」タブの右下にある「ブロックの解除(K)」をクリックし、 「OK」ボタンをクリックします。

その後、解凍後に実行ファイルをダブルクリックして起動すると警告表示されなくなります。
(怪しいファイルは上記設定を行わないでください。あくまで自己責任でお願いします。)