1. No category

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
ＨＨ
Ｈ
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
ＢＶ
ＫＶ＝ 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＝
×（
）３
ＫＶ
Ｂ
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。
２Ａ
２Ｂ
Ｌ
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・・・・・・ＯＫ
Ｗ・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
Ｗ
Ｌ
Ｈ
ｈ
ｈ
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
ＯＫ
ＯＫ