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BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22がリリース
FORUM8新製品情報2023年11月：仮設土工スイート バンドル製品
BOXカルバート1～3連の断面方向、縦方向ウイングの設計・図面作成プログラム。
| Lite | Standard | Advanced | |
|---|---|---|---|
| 通常設計（1～3連, 2層1連ボックスカルバートの常時計算） | ○ | ○ | ○ |
| 斜角付きBOXカルバート、サイロ土圧 | ○ | ○ | ○ |
| 門形カルバート | ○ | ○ | |
| 限界状態設計 | ○ | ○ | |
| 1～3連BOXカルバートの地震時検討 L1,L2（部材線形解析のみ） | ○ | ○ | |
| 1～3連BOXカルバートの地震時検討（NEXCO）L1 | ○ | ○ | |
| 1～3連BOXカルバートの地震時検討 L2（部材非線形解析） | ○ | ||
| 1～3連BOXカルバートの地震時検討 （NEXCO）L2（応答震度法解析） | ○ |
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Ver.22.0.0改訂内容
「設計要領第二集 カルバート 建設編（令和元年7月）NEXCO」（以下、「設計要領R1」）では、ボックスカルバートの耐震設計手順の一例として「応答震度法」での例が示されています。本プログラムでは「設計要領R1」の計算手法への対応を段階的に行っていく予定としており、Ver.21で第1弾として「設計要領R1」で追加されたレベル2地震動の照査項目への対応を行いました。今回第2弾として「応答震度法」への対応を行いました。
応答震度法
応答震度法は、構造物と周辺地盤から構成される有限領域を取り出して有限要素にモデル化し、地盤要素や構造物要素に地震時の一時点の荷重または加速度を静的な荷重として作用させる構造物要素の応力や変位を算出する耐震設計法です。
解析の手順は以下のとおりです。
1.地震応答解析
カルバートがない地盤のみの状態でモデル化して地震波形を与えて地震応答解析を行い、せん断ひずみが最大となる加速度応答分布を求める。
2.静的FEM解析
1.の解析で得た加速度分布をカルバートを含む全体系FEMモデルに静的に作用させ、躯体部材の非線形特性も考慮して構造物の変位や発生断面力を算出する。
図1：応答震度法概念図
本プログラムでの対応
| BOX形式 | 1連／2連／3連 |
|---|---|
| 基礎形式 | 直接基礎 |
「1.地震応答解析」については、別途算出して頂いた加速度分布を直接入力します。
図2：加速度入力画面
「2.静的FEM解析」は弊社「Geo Engineer’s Studio」の解析部を用いており、本プログラムのみで解析可能です。FEM解析でのFEMメッシュ作成、要素定義、解析条件等の設定は新規に設定すると時間がかかりますが、FEMモデルを自動で設定しますので容易に検討を行うことが可能となります。
- BOXと周辺地盤を有限要素にモデル化
- 入力された加速度をカルバートを含めた全体系に作用
- FEM解析により構造物の断面力、変位を算出
BOXは梁要素としてモデル化し、レベル1地震時は線形弾性モデル、レベル2地震時はバイリニアモデルでモデル化します。
図3：FEMモデル
図4：解析結果（変形図）
FEM解析により算出した断面力、変位を用いて表2の照査を行います。
| 地震動 | 照査項目と制限値 |
|---|---|
| レベル1地震動 |
|
| レベル2地震動 |
|
なお、「設計要領R1」には
- 部材の材料非線形特性は道示に基づいて設定したトリリニア型のM～φ特性とすることを基本とする。
- 部材のM～φ特性の算定において、鉄筋のひずみ硬化を考慮することとする。
と記載されておりますが、Ver.22.0.0の初版では構造物の部材の材料非線形特性はバイリニア型、部材のM～φ特性の算定において鉄筋のひずみ硬化の考慮には未対応となっています。
今後のバージョンアップでトリリニア型の材料非線形特性、鉄筋のひずみ硬化の考慮に対応予定としています。
適用基準および参考文献
適用基準
| 土工指針 |
|
|---|---|
| 国土交通省 （標準設計） |
|
| NEXCO （設計要領） |
|
| 土地改良 |
|
| BIM/CIM基準要領 |
|
| CAD |
|
参考文献
- 道路橋示方書・同解説：SI単位系移行に関する参考資料平成10年7月
- コンクリート標準示方書 設計編 土木学会 2007年制定
- エクセルボックスカルバートの設計例 山海堂
- 共同溝設計指針 昭和61年3月 公益社団法人 日本道路協会
- 駐車場設計・施工指針 同解説 平成4年11月 公益社団法人 日本道路協会
- 下水道施設の耐震対策指針と解説－2014年版－ 公益社団法人 日本下水道協会
- 下水道施設の耐震対策指針と解説－2006年版－ 公益社団法人 日本下水道協会
- 下水道施設耐震計算例－管路施設編－前編 2015年版 公益社団法人 日本下水道協会
- 下水道施設耐震計算例－管路施設編－後編 2001年版 公益社団法人 日本下水道協会
- 土地改良施設 耐震設計の手引き H16.3 公益社団法人 農業農村工学会発行
- 土地改良施設 耐震設計の手引き H16.3 公益社団法人 農業農村工学会発行
- 道路プレキャストコンクリート工 耐震設計要領 －カルバート編－ 令和3年4月 一般社団法人 道路プレキャストコンクリート製品技術協会
製品価格
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Advanced | 360,000円（税別） |
|---|---|
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Standard | 290,000円（税別） |
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Lite | 198,000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。
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Advanced | 144,000円（税別） |
|---|---|
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Standard | 116,000円（税別） |
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Lite | 79,200円（税別） |
サブスクリプション価格
サブスクリプション価格
| 対象製品 | 初年度 | 1年 |
|---|---|---|
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Advanced | 無償 | 144,000円（税別） |
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Standard | 116,000円（税別） | |
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Lite | 79,200円（税別） |
サブスクリプションフローティング価格
| 対象製品 | 初年度 | 1年 |
|---|---|---|
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Advanced | 無償 | 201,600円（税別） |
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Standard | 162,400円（税別） | |
| BOXカルバートの設計・3D配筋 Ver.22 Lite | 110,880円（税別） |
サポート内容
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