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開水路の設計・3D配筋 Ver.10がリリース
FORUM8新製品情報2024年8月（水工スイートに含まれる製品です）
「開水路の設計・3D配筋」は、設計基準として土地改良「水路工」に示される開水路の設計手法を参考にして、安定計算および許容応力度法、限界状態設計法による断面設計から、図面作成までを一貫して行えるプログラムです。水路工に掲載されている荷重組み合わせに対応し、地震時についてはレベル1（中規模）地震動、レベル2（大規模）地震動に対する検討を行えます。
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Ver.10.0.0 改訂内容
- 側壁任意形状時の多点折れ土圧計算に対応
- 試行くさび法による受働土圧の有効率に対応
特殊人孔構造計算の手引き（R5.4）対応
側壁の外側が断面変化している場合の多点折れ土圧の算定に対応しました。これにより、複雑な形状の側壁に対しても、より正確な土圧計算が可能となりました。
土地改良「水路工」を含め、従来の一般的な基準や計算例では、土圧作用面が直線のみの計算手法が用いられています。これらの方法は簡便で理解しやすく、通常の条件下では必要十分なものですが、側壁形状が単純な直線ではなく複雑な場合、直線のみの土圧計算では壁全体に作用する土圧を正確に算出できないことがあります。
特に、開水路の形状においては、側壁幅が途中で変化する場合や側壁傾斜が一定でない場合が考えられます。「開水路の設計・3D配筋」では、側壁任意形状の入力に対応しており、これらの複雑な形状の検討も可能です。しかし、これまでの土圧算定は直線の土圧作用面を前提としていました。そのため、側壁外側面が変化している場合でも直線としての計算しか行えませんでした。
図1：側壁任意形状の入力画面
図2：側壁外側の形状変化と直線の土圧作用面
Ver.10では、このような変化した外側面に対しても、多点折れの作用面を考慮した土圧算定が可能となりました。多点折れを使用することで、開水路に作用する土圧の分布をより現実的に反映し、より正確で信頼性の高い設計が実現できます。これにより、複雑な側壁形状を有する開水路の設計において、土圧の評価精度が大幅に向上します。
多点折れ土圧時の土圧作用面形状は、躯体形状の入力条件より自動的に設定されます。仮想背面の入力画面では、「形状に合わせる」ボタンが表示され、通常の場合はこのボタンをクリックすることで躯体外形にあわせた土圧作用面を再設定することも可能です。
図3：多点折れ土圧計算モデル
また、土圧作用面形状は座標を直接指定することも可能です。これにより、設計者の判断でより最適化したモデルでの計算を行いたい場合や特殊な入力条件などにより土圧作用面を自動的に設定できない場合でも適切な条件での検討が可能です。
図4：土圧作用面形状の座標指定
試行くさび法による受働土圧の有効率に対応
試行くさび法による受働土圧の算定において、有効率や仮想地表面高を考慮できるようになりました。
道路土工における通常の擁壁の設計では、前面地盤による滑動抵抗力を無視することがあります。これは、前面地盤が埋め戻された部分であることから、変位が小さい場合には受働土圧が完全に発揮されない可能性があるためです。また、豪雨や人為的な掘り返しにより前面地盤が取り除かれるリスクもあります。このため、受働土圧を考慮する場合には、これらのリスクを踏まえたうえで有効率を設定する必要があります。
特に、受働土圧が発揮される地盤変位は主働土圧に比べて大きいため、擁壁工指針では有効率としておおむね0.5を乗じた値を前面地盤の抵抗力として採用する方法が記載されています。「開水路の設計・3D配筋」では、クーロン土圧公式を用いる際に、有効率や仮想地表面高を設定して受働土圧を考慮することが可能です。
Ver.10ではこれらの考慮範囲を拡張し、受働土圧の算定式として「試行くさび法」を選択した場合でも適用可能となりました。試行くさび法は、壁下端から発生するすべり面の方向を変化させ、それぞれのすべり面と壁背面に挟まれる土くさびに作用する力の釣り合いから土圧の極大値を求める方法であり、地表面形状や載荷荷重の位置や幅を厳密に評価できるというメリットがあります。
図5：受働土圧の仮想地表面
適用基準
| 農林水産省農村振興局 | 農林水産省農村振興局、土地改良事業計画設計基準 設計「水路工」基準書・技術書（平成13年2月） 農林水産省農村振興局整備部設計課、土地改良事業計画設計基準 および運用・解説 設計「水路工」基準・基準の運用・基準および運用の解説（平成26年3月） |
|---|---|
| 設計基準 | 農業土木学会、土地改良事業計画設計基準設計「農道」基準書・技術書（平成17年3月） 公益社団法人 土木学会、［2007年制定］コンクリート標準示方書 設計編（平成20年3月） |
| 公益社団法人 日本道路協会 道路土工 | 公益社団法人 日本道路協会、道路土工 擁壁工指針（平成11年3月） 公益社団法人 日本道路協会、道路土工 擁壁工指針（平成24年7月） |
| 公益社団法人 日本道路協会 | 公益社団法人 日本道路協会、道路橋示方書・同解説 IV下部構造編（平成14年3月） 公益社団法人 日本道路協会、道路橋示方書・同解説 IV下部構造編（平成24年3月） 公益社団法人 日本道路協会、道路橋示方書・同解説 V耐震設計編（平成14年3月） |
| BIM/CIM基準要領 | 国土交通省 3次元モデル成果物作成要領（案） 令和3年3月 |
製品価格
複数製品を導入ご希望でしたら、スイート製品がお得です。
これからまとめて買いたい方は
持っている製品があるけど、費用を抑えたい方は
新規1年目
| 開水路の設計・3D配筋 Ver.10 | 145,000円（税別） |
|---|
フローティングライセンス価格（新規1年目）
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。
| 開水路の設計・3D配筋 Ver.10 | 63,800円（税別） |
|---|
サブスクリプション価格（2年目以降費用）
| 開水路の設計・3D配筋 Ver.10 | 初年度無償 2年目以降：58,000円（税別） |
|---|---|
| 開水路の設計・3D配筋 Ver.10 フローティング | 初年度無償 2年目以降：81,200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
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