RTW Ver.2では杭体の支持力の検討・杭体の断面検討は行われないため、別途検討が必要かと思いますが、杭基礎を用いた擁壁の杭部分の検討をBUS-基礎構造Ver.3.1、またはKT-基礎Ver.1で行うことはできますか?
RTW Ver.2とBUS-基礎構造Ver.3.1やKT-基礎Ver.1を使用して杭基礎を用いた擁壁を検討する方法を教えてください。
図1 杭基礎を用いた擁壁
図1のような杭基礎を用いた擁壁をRTW Ver.2とBUS-基礎構造Ver.3.1やKT-基礎Ver.1を使用して検討する方法を以下に説明します。
- RTW Ver.2で適当と思われる杭形状、杭間隔を仮定し、擁壁データを作成します。
- プルダウンメニューの[擁壁]-[計算]で計算を実行します。
RTW Ver.2の計算結果より、杭に作用する軸力(鉛直反力)と水平力(水平反力)を確認します。
鉛直反力は、RTW Ver.2の支持力検討より確認でき、水平反力は荷重の水平成分の合計(擁壁底版下面における全水平荷重)から計算を行うか、[擁壁]ダイアログの[底版]タブで水平抵抗力の入力をされていれば、滑動の検討結果より、逆算して確認を行うこともできます。
杭の反力は次の式で計算します。
Ri:杭iの鉛直反力(kN)
Qi:杭iの水平反力(kN)
p:杭の長手方向の間隔(m)
ΣPV:擁壁底版下面における全鉛直荷重(kN/m)
ΣPH:擁壁底版下面における全水平荷重(kN/m)
N:杭の列数
Mc:群杭図心C 点に関する全荷重の曲げモーメント(kN・m/m)
(pxi-pxc):杭iの杭図心C点までの距離(m)
図2 杭の反力(鉛直反力)
- BUS-基礎構造Ver.3.1、またはKT-基礎Ver.1によって、杭の支持力計算を行い、鉛直支持力と引抜き抵抗力を確認します。
※杭の支持力計算の入力方法に関しましては、BUS-基礎構造Ver.3ヘルプ及び、対話入力・操作編PDFマニュアル、KT-基礎Ver.1 ヘルプ及び、ユーザーズマニュアルをご参照ください。
- BUS-基礎構造Ver.3.1、KT-基礎Ver.1によって、2で得られた杭に作用する軸力(鉛直反力)と水平力(水平反力)で杭の応力・断面計算を行い、許容曲げモーメントMaと特性値βを確認します。(図3)
※杭頭の固定度は1.0(固定)としてください。
※杭の応力計算・断面計算の入力方法に関しましては、BUS-基礎構造Ver.3.1ヘルプ及び、対話入力・操作編PDFマニュアル、KT-基礎Ver.1 ヘルプ及び、ユーザーズマニュアルをご参照ください。
図3 杭の特性値βと許容曲げモーメントMaの読み取り
- 3より得られた鉛直支持力・引抜き抵抗力をRTW Ver.2に入力します。
- 4より得られた(読み取った)許容曲げモーメントMaと特性値βから、許容せん断力Qaを求め、RTW Ver.2の水平抵抗力に入力します。
許容せん断力Qaは杭頭固定度を1.0(固定)と仮定した場合、次のように求めることができます。
Qa=2β・Ma
β:杭の特性値
Ma:許容曲げモーメント
- 再度、RTW Ver.2で計算を実行し、滑動の検討、支持力の検討等を確認します。
- 4、7の結果を検討し、問題がなければ終了とし、推定した基礎スラブ幅、杭径、杭間隔などが不適当である場合には、1に戻り検討を再度行います。
その他、RTW Ver.2の杭位置底版の断面算定では、支圧応力、パンチングシアの検討を行っていますが、仮想鉄筋コンクリート断面での鉄筋量の算定などもされる場合には、BUS-基礎構造Ver.3.1、KT-基礎Ver.1で杭頭接合部の計算を行ってください。