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水路設計計算書
適用基準
土地改良事業標準設計
第２編 鉄筋コンクリート用水路（解説書）・・・農林水産省構造改善局
コンクリート標準示方書 ・・・・・・・・・・・・・土木学会
§１ 設計条件
１ 荷重条件
活 荷 重 T - 20 ( Q = 78.45 kN )
2
載 荷 重 q
= 9.807
(kN/ m )
積雪荷重 qs
= 13.729
(kN/ m )
浮力に対する安全率 Fa
= 1.000
2
２ 単位重量
3
コンクリート γc
= 23.54
(kN/ m )
土（湿潤） γs
= 17.65
(kN/ m )
3
3
土（水中） γsw = 8.83
(kN/ m )
水 γw
(kN/ m )
主働土圧係数
= 9.81
[ランキンの公式]
土の内部摩擦角 φ = 30
Ka =
3
1 - SINφ
1 + SINφ
=
1 - SIN 30゜
1 + SIN 30゜
(゜)
= 0.333
３ 材料諸元
ａ コンクリート
2
設計基準強度 σck = 20.59
(N/mm)
許容圧縮応力度 σca = 6.86
(N/mm)
許容セン断応力度 τ a = 0.35
(N/mm)
2
2
ｂ 鉄筋
2
許容引張応力度 σsa = 176.52
(N/mm)
許容付着応力度 τoa = 1.37
(N/mm)
ヤング係数比 n
= 15
2
４
水路形状 B × H
= 2.800 (m) × 2.100 (m)
t1
= 0.250 (m)
側壁下端幅 t2
= 0.400 (m)
底 版 幅 t3
= 0.400 (m)
ステップ幅 X1
= 0.500 (m)
盛 土 高 Ho
= 0.800 (m)
地下水位 H1
= 1.200 (m)
部材厚
側壁天端幅
５ 水路外形状
盛土法勾配 1:n = 1:0.50
６ 標準断面
Ho=800
X1=500
t1=250
t3=400
H1=1200
1:0.50
B=2800
t2=400
H=2100
B=2800
t1=250
Q = 78.450 kN
q = 9.807 kN/㎡
t2=400
§２ 荷重計算
ａ 台形盛土換算等分布載荷重(qw)
X4 = 700
qW
2100
800
400
500
X4 = X1 + 1/2・(Ho・n) = 0.500 + 1/2 × (0.800 × 0.50) = 0.700 (m)
Iw = 1 + (
= 1 + (
X4 2
2
X4 2
X4
2
X4
{ 1 + (
) (
)
) ) }・tan-1 (
H
π
H
H
π
H
0.700 2
2
0.700 2
0.700
2 0.700
) { 1 + (
) }・tan-1 (
) (
) = 0.671
2.100
π
2.100
2.100
π 2.100
2
qw = γs・Ho・Iw = 17.65 × 0.800 × 0.671 = 9.475 (kN/m )
ｂ 活荷重換算等分布載荷重(qL)
自動車荷重(qQ)
X = 1400
800
400
500
Q = 78.450 kN
2100
qQ
衝撃係数 i = 0.300
法肩からタイヤまで X3 = 0.500 (m)
タイヤ幅 a = 0.500 (m) タイヤ接地長 b = 0.200 (m)
X = X1 + X2 + X3 = 0.500 + 0.400 + 0.500 = 1.400 (m)
H'= H + Ho = 2.100 + 0.800 = 2.900 (m)
2
a + X + H'
・{( X - H' ) + ( a + X + H' ) ・ln(
)}
(b + 2H')
a + 2X
2
0.500+1.400+2.900
=
・{(1.400-2.900)+(0.500+1.400+2.900)×ln(
)}
(0.200+2×2.900)
0.500+2×1.400
IQ =
= 0.100
Q(1 + i)
78.453 × ( 1 + 0.300 )
qQ = ・IQ =
× 0.100 = 2.313 (kN/㎡)
H2
2.100 2
載荷重(qM)
X5 = 900
q = 9.807 kN/㎡
qM
2100
800
400
500
X5 = X1 + X2 = 0.500 + 0.400 = 0.900 (m)
X5 2
2
X5 2
X5
) { 1 + (
) }・tan-1 (
) H
π
H
H
0.900 2
2
0.900 2
= 1 + (
) { 1 + (
) }・tan-1 (
2.100
π
2.100
Iw = 1 + (
2
X5
(
)
π
H
0.900
2 0.900
) (
) = 0.606
2.100
π 2.100
qM = q・Iw = 9.807 × 0.606 = 5.943 (kN/㎡)
qM > qQ 従って qL = qM = 5.943 (kN/㎡)
ｃ 雪 荷重(qS)
qS = 13.729 (kN/㎡)
ｄ 換算載荷重の合計
Q = qW + qL + qS = 9.475 + 5.943 + 13.729 = 29.147 (kN/㎡)
§３ 断面力の算定（曲げモーメント・セン断力）
１ 側壁空虚時の断面力の検討
1400
2300
Q = 29.147
ａ 天端より 2.300 (m)の点において検討する。
HH = h = H + t3/2 = 2.300 (m)
H0 = H1 + t3/2 = 1.400 (m)
2
Pa = (1/2・γs・h 2 + Q・h)・Ka+1/2・{γw-(γs-γsw)・Ka}・(h+H0-HH)
= (1/2×17.65×2.300 2 +29.147×2.300)×0.333+1/2×{9.81-(17.65-8.83)
2
×0.333}×(2.300+1.400-2.300) = 44.605 (kN)
3
Mp = (1/6・γs・h 3 +1/2・Q・h 2 )・Ka+1/6・{γw-(γs-γsw)・Ka}・(h+H0-HH)
= (1/6×17.65×2.300 3 +1/2×29.147×2.300 2 )×0.333+1/6×{9.81
3
-(17.65-8.83)×0.333}×(2.300+1.400-2.300) = 40.73395 (kN・m)
曲げモーメント
Mso1 = Mp = 40.73395 (kN・m)
セン断力
Sso1 = Pa = 44.605 (kN)
ｂ 天端より HH×2/3 の点において検討する。 ((HH - H0) ＜ h ＜ HH)
HH = H + t3/2 = 2.300 (m)
h = HH × 2/3 = 1.533 (m) H0 = H1 + t3/2 = 1.400 (m)
曲げモーメント
3
Mso2 = (1/6・γs・h 3 +1/2・Q・h 2 )・Ka+1/6・{γw-(γs-γsw)・Ka}・(h+H0-HH)
= (1/6×17.65×1.533 3 +1/2×29.147×1.533 2 )×0.333+1/6×{9.81-(17.65-8.83)×0.333}
×(1.533+1.400-2.300) = 15.23229 (kN・m)
3
セン断力
2
Sso2 = (1/2・γs・h 2 + Q・h)・Ka+1/2・{γw-(γs-γsw)・Ka}・(h+H0-HH)
= (1/2×17.65×1.533 2 +29.147×1.533)×0.333+1/2×{9.81-(17.65-8.83)×0.333}
×(1.533+1.400-2.300) = 23.170 (kN)
2
ｃ 天端より1.500 (m)の点において検討する。 ((HH - H0)) ＜ h ＜ HH)
HH = H + t3 / 2 = 2.300 (m)
h = 1.500 (m) H0 = H1 + t3 / 2 = 1.400 (m)
曲げモーメント
3
Mso3 = (1/6・γs・h 3 +1/2・Q・h 2 )・Ka+1/6・{γw-(γs-γsw)・Ka}・(h+H0-HH)
= (1/6×17.65×1.500 3 +1/2×29.147×1.500 2 )×0.333+1/6×{9.81-(17.65-8.83)×0.333}
×(1.500+1.400-2.300) = 14.47269 (kN・m)
3
セン断力
2
Sso3 = (1/2・γs・h 2 + Q・h)・Ka+1/2・{γw-(γs-γsw)・Ka}・(h+H0-HH)
= (1/2×17.65×1.500 2 +29.147×1.500)×0.333+1/2×{9.81-(17.65-8.83)×0.333}
×(1.500+1.400-2.300) = 22.408 (kN)
2
２ 側壁満水時の断面力の検討
ａ 天端より 2.300 (m)の点において検討する。
h = 2.300 (m)
曲げモーメント
Msi1 = 1/6・γw・h 3 -1/6・γs・h 3 ・Ka
= 1/6×9.81×2.300 3-1/6×17.65×2.300 3×0.330 = 8.08193 (kN・m)
セン断力
Ssi1 = 1/2・γw・h 2 -1/2・γs・h 2 ・Ka
= 1/2×9.81×2.300 2-1/2×17.65×2.300 2×0.330 = 10.542 (kN)
ｂ 天端より HH×2/3 の点において検討する。
HH = H + t3 / 2 = 2.300 (m)
h = HH × 2/3 = 1.533 (m)
曲げモーメント
Msi2 = 1/6・γw・h 3 -1/6・γs・h 3 ・Ka
= 1/6×9.81×1.533 3 -1/6×17.65×1.533 3 ×0.330 = 2.39465 (kN・m)
セン断力
Ssi2 = 1/2・γw・h 2 -1/2・γs・h 2 ・Ka
= 1/2×9.81×1.533 2 -1/2×17.65×1.533 2 ×0.330 = 4.685 (kN)
ｃ 天端より1.500 (m)の点において検討する。
h = 1.500 (m)
曲げモーメント
Msi3 = 1/6・γw・h 3 -1/6・γs・h 3 ・Ka
= 1/6×9.81×1.500 3 -1/6×17.65×1.500 3 ×0.330 = 2.24184 (kN・m)
セン断力
Ssi3 = 1/2・γw・h 2 -1/2・γs・h 2 ・Ka
= 1/2×9.81×1.500 2 -1/2×17.65×1.500 2 ×0.330 = 4.484 (kN)
３ 底版空虚時の断面力の検討
250
400 2100
250
BL = 3200
400
2800
400
ａ 底版の BL×1/2 の点において検討する。
作用荷重
スパン BL = B + t2 = (2.800 + 0.400) = 3.200 (m)
Wr =
=
(t1 + t2)・H・γc
BL
(0.250 + 0.400)×2.100×23.54
= 10.041
3.200
X = BL・1/2 = 1.600 (m)
中央曲げモーメント
Mto4 = Mso1 - 1/2・Wr・X・(BL - X)
= 40.73395 - 1/2×10.041×1.600×(3.200 - 1.600) = 27.88111 (kN・m)
中央セン断力
Sto4 = 1/2・Wr・(BL - 2・X)
= 1/2×10.041×(3.200 - 2×1.600) = 0.000 (kN)
ｂ 底版の端部において検討する。
X = 0.000 (m)
端部曲げモーメント
Mto5 = Mso1 = 40.73395 (kN・m)
端部セン断力
Sto5 = 1/2・Wr・(BL - 2・X)
= 1/2×10.041×(3.200 - 2×0.000) = 16.066 (kN)
ｃ 底版の BL×1/4 の点において検討する。
X = BL・1/4 = 0.800 (m)
曲げモーメント
Mto6 = Mso1 - 1/2・Wr・X・(BL - X)
= 40.73395 - 1/2×10.041×0.800×(3.200 - 0.800)
= 31.09432 (kN・m)
セン断力
Sto6 = 1/2・Wr・(BL - 2・X)
= 1/2×10.041×(3.200 - 2×0.800)
= 8.033 (kN)
４ 底版満水時の断面力の検討
ａ 底版の BL×1/2 の点において検討する。
中央曲げモーメント
Mti4 = Msi1 + 1/2・Wr・X・(BL - X)
= 8.08193 + 1/2×10.041×1.600×(3.200 - 1.600)
= 20.93477 (kN・m)
中央セン断力
Sti4 = Sto4 = 0.000 (kN)
ｂ 底版の端部において検討する。
端部曲げモーメント
Mti5 = Msi1 = 8.08193 (kN・m)
端部セン断力
Sti5 = Sto5 = 16.066 (kN)
ｃ 底版の BL×1/4 の点において検討する。
曲げモーメント
X = BL・1/4 = 0.800 (m)
Mti6 = Msi1 + 1/2・Wr・X・(BL - X)
= 8.08193 + 1/2×10.041×0.800×(3.200 - 0.800)
= 17.72156 (kN・m)
セン断力
Sti6 = Sto6 = 8.033 (kN)
５ 曲げモーメント 及び セン断力図
ａ ケースⅠ：側壁、底版の各部材の外側に最大モーメントが生ずる場合
Sso3 = 22.408
Mso3 = 14.47269
Sso2 = 23.170
Mso2 = 15.23229
Sso1 = 44.605
Mso1 = 40.73395
Sto5 = 16.066
Mto5 = 40.73395
Sto6 = 8.033
Mto6 = 31.09432
Sto4 = 0.000
Mto4 = 27.88111
セン断力図 (kN)
曲げモーメント図 (kN・m)
５ 曲げモーメント 及び セン断力図
ｂ ケースⅢ：側壁、底版の各部材の内側に最大モーメントが生ずる場合
Ssi3 = 4.484
Msi3 = 2.24184
Ssi2 = 4.685
Msi2 = 2.39465
Ssi1 = 10.542
Msi1 = 8.08193
Sti5 = 16.066
Mti5 = 8.08193
Sti6 = 8.033
Mti6 = 17.72156
Sti4 = 0.000
Mti4 = 20.93477
セン断力図 (kN)
曲げモーメント図 (kN・m)
§４ 基礎地盤の検討
Qmax =
〔(t1 + t2)・H + t3・(2・t2 + B)〕・γc + B・H・γw
B + t2
〔(0.250+0.400)×2.100 + 0.400×(2×0.400 + 2.800)〕×23.54 + 2.800×2.100×9.81
2.800 + 0.400
=
= 38.660 (kN/m )
2
§５ 浮力に対する検討
〔(t1 + t2)・H + t3・(2・t2 + B)〕・γc
(H1 + t3)・γw・(2・t2 ＋ B)
Fs =
=
= 1.169 ＞ Fa = 1.000
〔(0.250 + 0.400)×2.100 + 0.400×(2×0.400 + 2.800)〕×23.54
(1.200 + 0.400)×9.81×(2×0.400 + 2.800)
浮力に対して安全である。
§６ 断面の計算
１ 側壁部空虚時
44.605 (kN)
40.73395 (kN・m) S =
断面力 M
=
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D13 〈 As' = 1.267 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D13 - 6.7（本）= 8.447(㎝ )
ピッチ ctc =
p = As/(b・d) = 0.00241 k =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.235
σc =
2・M
2×40733.95
=
=
k・j・b・d 2
0.235×0.922×100.0×35.0 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
40733.95
8.447×0.922×35.0
=
=
j = 1 - k/3 = 0.922
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
3.10 (N/mm)
= 150.00 (N/mm)
446.05
0.922×100.0×35.0
=
15.0
2
0.14 (N/mm)
２ 側壁部空虚時（ 2/3 ）
断面力 M
=
15.23229 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
31.0 (㎝)
23.170 (kN)
部材厚 t =
36.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D13 〈 As' = 1.267 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D13 - 6.7（本）= 8.447(㎝ )
ピッチ ctc =
p = As/(b・d) = 0.00272 k =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.248
σc =
2×15232.29
2・M
=
=
0.248×0.917×100.0×31.0 2
k・j・b・d 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
15232.29
8.447×0.917×31.0
231.70
0.917×100.0×31.0
=
15.0
2
j = 1 - k/3 = 0.917
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
1.40 (N/mm)
=
63.00 (N/mm)
=
0.08 (N/mm)
３ 側壁部空虚時（ 1.500(m) )
断面力 M
=
14.47269 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
30.7 (㎝)
22.408 (kN)
部材厚 t =
35.7(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D13 〈 As' = 1.267 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D13 - 6.7（本）= 8.447(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00275 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.249
σc =
2×14472.69
2・M
=
=
k・j・b・d 2
0.249×0.917×100.0×30.7 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
=
15.0
2
14472.69
8.447×0.917×30.7
224.08
0.917×100.0×30.7
j = 1 - k/3 = 0.917
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
1.30 (N/mm)
=
61.00 (N/mm)
=
0.08 (N/mm)
４ 側壁部満水時
10.542 (kN)
8.08193 (kN・m) S =
断面力 M
=
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D10 〈 As' = 0.7133 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D10 - 3.3（本）= 2.378(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00068 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.133
σc =
2・M
2×8081.93
=
=
k・j・b・d 2
0.133×0.956×100.0×35.0 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
8081.93
2.378×0.956×35.0
=
=
j = 1 - k/3 = 0.956
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
1.00 (N/mm)
= 102.00 (N/mm)
105.42
0.956×100.0×35.0
=
30.0
2
0.03 (N/mm)
５ 側壁部満水時（ 2/3 ）
断面力 M
=
2.39465 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
31.0 (㎝)
4.685 (kN)
部材厚 t =
36.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D10 〈 As' = 0.7133 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D10 - 3.3（本）= 2.378(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00077 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.141
σc =
2×2394.65
2・M
=
=
0.141×0.953×100.0×31.0 2
k・j・b・d 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
2394.65
2.378×0.953×31.0
46.85
0.953×100.0×31.0
=
30.0
2
j = 1 - k/3 = 0.953
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
0.40 (N/mm)
=
34.00 (N/mm)
=
0.02 (N/mm)
６ 側壁部満水時（ 1.500(m) )
断面力 M
=
2.24184 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
30.7 (㎝)
4.484 (kN)
部材厚 t =
35.7(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D10 〈 As' = 0.7133 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D10 - 3.3（本）= 2.378(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00077 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.141
σc =
2×2241.84
2・M
=
=
k・j・b・d 2
0.141×0.953×100.0×30.7 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
=
30.0
2
2241.84
2.378×0.953×30.7
44.84
0.953×100.0×30.7
j = 1 - k/3 = 0.953
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
0.40 (N/mm)
=
32.00 (N/mm)
=
0.02 (N/mm)
７ 底版部空虚時（中央）
0.000 (kN)
27.88111 (kN・m) S =
断面力 M
=
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D13 〈 As' = 1.267 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D13 - 6.7（本）= 8.447(㎝ )
ピッチ ctc =
p = As/(b・d) = 0.00241 k =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.235
σc =
2・M
2×27881.11
=
=
k・j・b・d 2
0.235×0.922×100.0×35.0 2
σs =
M
As・j・d
27881.11
8.447×0.922×35.0
=
15.0
2
j = 1 - k/3 = 0.922
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2.10 (N/mm)
= 102.00 (N/mm)
８ 底版部空虚時（端部）
断面力 M
=
40.73395 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
16.066 (kN)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D13 〈 As' = 1.267 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D13 - 6.7（本）= 8.447(㎝ )
ピッチ ctc =
p = As/(b・d) = 0.00241 k =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.235
σc =
2×40733.95
2・M
=
=
0.235×0.922×100.0×35.0 2
k・j・b・d 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
40733.95
8.447×0.922×35.0
=
=
j = 1 - k/3 = 0.922
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
3.10 (N/mm)
= 150.00 (N/mm)
160.66
0.922×100.0×35.0
=
15.0
2
0.05 (N/mm)
９ 底版部空虚時（ 1/4 ）
断面力 M
=
31.09432 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
8.033 (kN)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D13 〈 As' = 1.267 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D13 - 6.7（本）= 8.447(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00241 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.235
σc =
2×31094.32
2・M
=
=
k・j・b・d 2
0.235×0.922×100.0×35.0 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
=
15.0
2
31094.32
8.447×0.922×35.0
80.33
0.922×100.0×35.0
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
2.30 (N/mm)
= 114.00 (N/mm)
=
j = 1 - k/3 = 0.922
0.02 (N/mm)
１０ 底版部満水時（中央）
0.000 (kN)
20.93477 (kN・m) S =
断面力 M
=
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D10 〈 As' = 0.7133 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D10 - 6.7（本）= 4.755(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00136 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.183
σc =
2・M
2×20934.77
=
=
k・j・b・d 2
0.183×0.939×100.0×35.0 2
σs =
M
As・j・d
20934.77
4.755×0.939×35.0
=
15.0
2
j = 1 - k/3 = 0.939
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2.00 (N/mm)
= 134.00 (N/mm)
１１ 底版部満水時（端部）
断面力 M
=
8.08193 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
16.066 (kN)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D10 〈 As' = 0.7133 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D10 - 6.7（本）= 4.755(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00136 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.183
σc =
2×8081.93
2・M
=
=
0.183×0.939×100.0×35.0 2
k・j・b・d 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
8081.93
4.755×0.939×35.0
160.66
0.939×100.0×35.0
=
15.0
2
j = 1 - k/3 = 0.939
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
0.80 (N/mm)
=
52.00 (N/mm)
=
0.05 (N/mm)
１２ 底版部満水時（ 1/4 ）
断面力 M
=
17.72156 (kN・m) S =
断面幅 b
=
100.0 (㎝)
有効厚 d
=
35.0 (㎝)
8.033 (kN)
部材厚 t =
40.0(㎝)
被 り t' =
5(㎝)
2
鉄筋径 D10 〈 As' = 0.7133 (㎝ ) 〉
2
鉄筋量 As = D10 - 6.7（本）= 4.755(㎝ )
p = As/(b・d) = 0.00136 k =
ピッチ ctc =
(2・n・p＋(n・p ) ) - n・p = 0.183
σc =
2×17721.56
2・M
=
=
k・j・b・d 2
0.183×0.939×100.0×35.0 2
σs =
M
As・j・d
τ
S
j・b・d
=
=
=
15.0
2
17721.56
4.755×0.939×35.0
80.33
0.939×100.0×35.0
2
< σca = 6.86
ＯＫ
2
< σsa = 176.52
ＯＫ
2
< τa = 0.35
ＯＫ
1.70 (N/mm)
= 113.00 (N/mm)
=
j = 1 - k/3 = 0.939
0.02 (N/mm)
応力度の検討
ケース
配筋計画
As'
U
M
S
d
d'
p
j
k
σs
σc
τ
τo
判定
側壁部空虚
D13 @150
8.45
26.67 40.73395
44.605
35
19.1
0.0024
0.922
0.235
150
3.1
0.14
0.52
OK
側壁部空虚 (2/3)
D13 @150
8.45
26.67 15.23229
23.170
31
11.7
0.0027
0.917
0.248
63
1.4
0.08
0.31
OK
側壁部空虚 (任意)
D13 @150
8.45
26.67 14.47269
22.408
31
11.4
0.0028
0.917
0.249
61
1.3
0.08
0.30
OK
底版部空虚 (中央)
D13 @150
8.45
26.67 27.88111
0.000
35
15.8
0.0024
0.922
0.235
102
2.1
0.00
0.00
OK
底版部空虚 (端部)
D13 @150
8.45
26.67 40.73395
16.066
35
19.1
0.0024
0.922
0.235
150
3.1
0.05
0.19
OK
底版部空虚 (1/4)
D13 @150
8.45
26.67 31.09432
8.033
35
16.7
0.0024
0.922
0.235
114
2.3
0.02
0.09
OK
側壁部満水
D10 @300
2.38
10.00
8.08193
10.542
35
8.5
0.0007
0.956
0.133
102
1.0
0.03
0.32
OK
側壁部満水 (2/3)
D10 @300
2.38
10.00
2.39465
4.685
31
4.6
0.0008
0.953
0.141
34
0.4
0.02
0.16
OK
側壁部満水 (任意)
D10 @300
2.38
10.00
2.24184
4.484
31
4.5
0.0008
0.953
0.141
32
0.4
0.02
0.15
OK
底版部満水 (中央)
D10 @150
4.76
20.00 20.93477
0.000
35
13.7
0.0014
0.939
0.183
134
2.0
0.00
0.00
OK
底版部満水 (端部)
D10 @150
4.76
20.00
8.08193
16.066
35
8.5
0.0014
0.939
0.183
52
0.8
0.05
0.24
OK
底版部満水 (1/4)
D10 @150
4.76
20.00 17.72156
8.033
35
12.6
0.0014
0.939
0.183
113
1.7
0.02
0.12
OK
ケースⅠ
ケースⅢ
As'：必要鉄筋量
U：鉄筋周長の総和
M：曲げモーメント
S：セン断力
d：有効厚
d'：必要部材厚
p,j,k：応力算定に用いる係数
σs：引張応力度
σc：圧縮応力度
τ：セン断応力度
τo：付着応力度