任意形格子桁の計算(部分係数法・H29道示対応)Ver.4/(旧基準)Ver.7がリリース

FORUM8新製品情報2022年10月:構造解析上部工スイート バンドル製品

本プログラムは、面外荷重を受ける任意形平面格子構造の断面力算出を行うものです。構造物の対象は主として道路橋格子桁を取り扱います。面外の鉛直荷重に対する格子構造の影響線を求め、次にこの影響線を用いて死荷重・活荷重を載荷させて断面力を計算します。公益社団法人 日本道路協会より平成29年11月に発刊された道路橋示方書・同解説に対応しています。

また、線形計算、UC-BRIDGE、FRAMEなどとのデータ連動により、効率的な道路橋の設計が可能です。線形定義からのジェネレート機能により、各種構造モデルが容易に作成できます。AB活荷重、旧活荷重、支点沈下の影響を考慮した計算も可能です。「鋼道路橋の疲労設計指針」(平成14年3月、日本道路協会)に準拠した疲労断面力算出、下部工設計用反力の算出に対応しています。

連携図

任意形格子桁の計算(部分係数法・H29道示対応)Ver.4.0.0の改訂内容

  1. 登録断面機能を追加
  2. 主桁部材の平均剛度算出機能を追加
  3. 鋼断面計算機能を追加
  4. メタル橋における抵抗モーメント図を追加

プログラムの機能と特長

対象格子モデル

  • 折線格子、斜角格子、バチ桁構造モデル、枝桁モデル等の解析が可能です。
  • 円弧部材の場合には、横断線を密に設定した折線近似値モデルで解析が可能です。
  • 支点条件としてバネ支点を考慮することが可能です。
  • ピン結合を有する構造モデルや中央分離帯の考慮も可能です。

解析結果

たわみ、曲げ、せん断力、ねじり、反力について、影響線解析結果、載荷計算結果の明細表および集計表を確認、出力可能です。曲げ、せん断力、ねじりの各最大・最小時の画面上で結果や支点沈下時の結果についても得られます。

支点反力、格点変位、部材断面力等について

格子桁の解析結果として得られる支点反力、格点変位、部材断面力等について、着目位置における最大応答時の橋面上の活荷重載荷位置の表示機能に対応します。これにより、橋面上のどの位置に活荷重が載荷された状態での最大応答かが図示的に分かり、これを把握することで効率的な設計照査をサポート可能です。

下図は、車道部・歩道部の影響値の+範囲に対して、次の活荷重を割り当てた場合に相当します。

  • 車道部の主載荷幅Bに対して:等分布荷重p2
  • 車道部の主載荷幅Bかつ載荷長Dに対して:等分布荷重p1
  • 車道部の主載荷幅Bの外側に対して:等分布荷重p2の1 / 2
  • 車道部の主載荷幅Bかつ載荷長Dの外側に対して:等分布荷重p1の1 / 2(=従載荷幅部分)
  • 歩道部に対して:群衆荷重pp

橋面上の活荷重載荷位置

活荷重載荷位置の3D表示

3D結果確認

OpenGLを利用した荷重、影響値、集計結果の3D確認が可能です。

影響値

影響値の+部分を青色、-部分を赤色で区分けして3Dモデル上に図化表示します。これにより、影響値の+値範囲、-値範囲の把握が容易となります。

影響値の±範囲の色設定

  • 影響値の±範囲の3D表示(反力影響値の場合)

  • 影響値の±範囲の3D表示(曲げモーメント影響値の場合)

部分係数による計算処理(部分係数法・H29道示対応)

道路橋示方書・同解説(平成29年版)より、部分係数法の考え方が設計に取り入れられています。本製品ではこれに対応するため、部分係数による計算処理を以下のように行っています。部分係数表(プログラム-メニュー-基準値-部分係数)を参照して、各荷重データ(作用の種類)に応じた部分係数を取得し、下記のいずれかの処理を行います。

  • 死荷重データ(D)
  • 活荷重データ(L)
  • 雪荷重(SW)
  • 支点沈下データ(SD)

に対して、

計算に用いる荷重値=入力された荷重値×荷重係数γq×荷重組み合わせ係数γp

この計算に用いる荷重値で解析を行い、結果を出力します。

  • クリープ(CR)
  • 乾燥収縮(SH)
  • 温度差の影響(TF)

に対して、

出力する計算結果=内部計算結果×荷重係数γq×荷重組み合わせ係数γp

このまま結果を出力します。

部分係数

作用の種類および組み合わせ(部分係数法・H29道示対応)

作用の種類

本製品で扱う荷重データ(作用の種類)は次に示すとおりとなります。これらの荷重データ(作用の種類)に対して、道路橋示方書・同解説(平成29年版)、I編、3.1作用の種類に基づき、荷重記号および作用特性の分類をすると以下のとおりとなります。

  • 死荷重データ(D)(永続作用)
  • 活荷重データ(L)(変動作用)
  • 雪荷重(SW)(変動作用)
  • クリープ(CR)(永続作用)
  • 乾燥収縮(SH)(永続作用)
  • 温度差の影響(TF)(変動作用)
  • 支点沈下データ(SD)(永続作用)

各荷重データに対する荷重記号および作用特性の分類については、本製品においては、例えば、死荷重データあるいは活荷重データという区分の中での荷重データ入力が明確であるため、各荷重データに対する荷重記号および作用特性の分類は上記に示すとおりプログラムでは内部固定としています。

作用の種類

作用の組み合わせ

想定される荷重ケースと作用の組み合わせについては、次のように考えます。

構造モデル荷重ケース作用の組み合わせ(記号)
非合成桁死荷重+活荷重(D+L)or(D+L+TH)
合成桁(合成前)死荷重(D+L)
雪荷重の作用もあり得ることから、(D)ではなく(D+L)とします。
合成桁(合成後)死荷重+活荷重(D+L)or(D+L+TH)

クリープ(CR)、乾燥収縮(SH)、温度差の影響(TF)、支点沈下データ(SD)についても、(D+L)or(D+L+TH)の作用組み合わせの中で考慮可能としています。

「設計要領 第二集 橋梁編 平成28年8月」支承に作用する負の反力(部分係数法・H29道示対応)

「道路橋示方書・同解説 I共通編 平成29年11月」に記載の支承部に作用する力(10.1.1)に加え、「設計要領 第二集 橋梁編 平成28年8月」支承に作用する負の反力に対応しています。

入力画面

結果画面

計算式

集中荷重に荷重係数(SW:雪荷重)を考慮した解析に対応(部分係数法・H29道示対応)

図1に示す張り出し端の部材へかかる雪荷重を、集中荷重として支点上に載荷する場合は、集中荷重は「その他の荷重」となるため、部分係数としては「1.05」が適用されていました。Ver.3では、雪荷重として判定するスイッチを設けたことで、道路橋示方書に示される雪荷重の荷重係数として「1.00」が適用できるよう機能を追加しました(図2)。

  • 図1

  • 図2

適用基準および参考文献

適用基準

道路橋示方書
  • 道路橋示方書・同解説 平成29年 I 共通編 公益社団法人 日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説 平成29年 II 鋼橋・鋼部材編 公益社団法人 日本道路協会
  • 道路橋示方書・同解説 平成29年 IV 下部構造編 公益社団法人 日本道路協会
設計要領設計要領 第二集 橋梁編 平成28年8月 東・中・西日本高速道路 株式会社

参考文献

  • 鋼道路橋の疲労設計指針 平成14年3月 公益社団法人 日本道路協会
  • 連続合成2主桁橋の設計例と解説 平成17年8月 一般社団法人 日本・橋梁建設協会

製品価格

任意形格子桁の計算(部分係数法・H29道示対応)Ver.4480,000円(税別)
任意形格子桁の計算(旧基準)Ver.7294,000円(税別)

フローティングライセンス価格

本体価格の40%を追加いただくことで、誰でもどこでもどのPCでも製品の利用が可能となります。

任意形格子桁の計算(部分係数法・H29道示対応)Ver.4192,000円(税別)
任意形格子桁の計算(旧基準)Ver.7117,600円(税別)

サブスクリプション価格

対象製品初年度1年
任意形格子桁の計算(部分係数法・H29道示対応)Ver.4無償192,000円(税別)
任意形格子桁の計算(旧基準)Ver.773,500円(税別)
任意形格子桁の計算(部分係数法・H29道示対応)Ver.4
フローティング
201,600円(税別)
任意形格子桁の計算(旧基準)Ver.7 フローティング102,900円(税別)

サポート内容

  • バージョンアップ無償提供
  • 電話問い合わせテクニカルサポート
  • 問い合わせサポート(電子メール、FAX)
  • ダウンロードサービス
  • 保守情報配信サービス

本製品を除くお得なスイート製品については、製品情報にてご確認ください。

構造解析上部工スイート 製品情報